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JP4373605B2 - Catheter assembly with remote inductive coupler and embedded transmission path - Google Patents

Catheter assembly with remote inductive coupler and embedded transmission path Download PDF

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JP4373605B2
JP4373605B2 JP2000528207A JP2000528207A JP4373605B2 JP 4373605 B2 JP4373605 B2 JP 4373605B2 JP 2000528207 A JP2000528207 A JP 2000528207A JP 2000528207 A JP2000528207 A JP 2000528207A JP 4373605 B2 JP4373605 B2 JP 4373605B2
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Description

【0001】
(技術分野)
本発明はカテーテルシステムに関し、より詳細には診断および治療分野で使用される管内カテーテルアセンブリに関する。
【0002】
(発明の背景)
管内カテーテルアセンブリは、人体脈管構造の内部の異常を診断および/または治療するために採用される。一般的な管内カテーテルアセンブリは、例えばRF発電機のような近接設置された操作器材と電気的に繋がる例えば切除電極のような遠方載置操作器材を含む。現在管内カテーテルアセンブリは、遠方載置操作器材と近接設置操作器材間の伝送路を導く目的で内部管腔がその中に突き出される細長いカテーテル本体を含む。
【0003】
しばしば、管内カテーテルアセンブリは多数の遠方載置操作器材を支持し、それによって医師に一個の多機能プラットフォームを提供する。しかしながら、カテーテル本体の半径は脈管構造を通して送られのに十分に小型でなければならないので、カテーテル本体を通して突き出すことのできる内部管腔の大きさと数は臨界要因となり、それによってこれらのカテーテルアセンブリによって支持される遠方載置操作器材の量、組合せおよび/または性能を制限する。
【0004】
例えば、図12に示されるように、一般的な超音波作像/切除カテーテルアセンブリ300は、医師が異常な脈管構造組織をより容易に作像しおよび切除できるように、遠方載置切除電極304および遠方配置回転式超音波トランスジューサ306を備えた細長いカテーテル本体302を含む。
【0005】
切除電極304は、カテーテル本体302内部に突出する第一内部管腔310を通して導かれる伝送路308を経由して近接配置されたRF発電機(図示せず)に電気的に結合される。RF発電機の動作は伝送路308を通して切除電極304に無線周波の電気エネルギーを伝送し、切除電極304は次にRFエネルギーを切除電極304に隣接する脈管構造組織に放射する。
【0006】
超音波トランスジューサ306は、カテーテル本体302内部に配置されたトランスジューサハウジング312に載置される。超音波トランスジューサ306は、第二内部管腔316内部に回転式に配置された駆動ケーブル314を経由して近接配置された駆動ユニット(図示せず)に機械的におよび回転式に結合される。超音波トランスジューサ306は、駆動ケーブル314内部に配置された伝送路(図示せず)を経由して近接配置された信号トランシーバ(図示せず)に電気的に結合される。駆動ユニットの動作は、駆動ケーブル314を回転し、およびこうしてカテーテル本体302に対して超音波トランスジューサ306を回転する。トランシーバの同時動作は、駆動ケーブルが配置された伝送路を経由して超音波トランスジューサ306へおよびそこから電気エネルギーを交互に送信および受信し、それによって医師に超音波トランスジューサ306に隣接する脈管構造組織の360°映像を提供する。
【0007】
カテーテルアセンブリ300は、駆動ケーブル314および遠方載置超音波トランスジューサ306が第二内部管腔316を通して“逆行退動作”(すなわち挿入または後退)されるように構成される。超音波トランスジューサ306の大きさおよびこうしてそこから得られた映像データの完全性は、こうして第二内部管腔316の大きさで制限される。しかしながら第二内部管腔316の大きさは、伝送路308を除去することにより増加させられるであろう。
【0008】
管内のカテーテルアセンブリに関する他の課題は、遠方非回転式操作器材、および例えばカテーテルアセンブリ300に採用された上記の超音波トランスジューサ306およびトランシーバのような近接非回転式操作器材間の電気信号の結合である。一般的にこの誘導結合を与えるために、誘導結合器がカテーテルの近接端の信号電線と平行に接続される。このようであるから、誘導結合器から遠方の信号電線のその部分はトランスジューサと共に回転し、従って駆動ケーブルの全長に亘ってその内部に設置されなければならない。近接配置誘導結合器はトランスジューサとトランシーバ間に誘導結合を十分に提供するけれども、この配列は数々の欠点を持つ。
【0009】
例えば、単線配置駆動ケーブルは、不均一回転歪み(NURD)と呼ばれる超音波作像カテーテルから蒙る現象を更に悪化させる。NURDは、トランスジューサを患者の身体内部の希望する作像位置に置くことができるために、カテーテルが受けなければならない多くの捻りや回転によって増大される、回転作像コアとカテーテルの内壁間の摩擦力によって生じる。これらの摩擦力は作像コアをその軸の周囲に不均一な仕方で回転させ、それによって歪んだ映像に帰着する。
【0010】
NURDは、例えば駆動ケーブルの直径、重量、材料等を変更することにより、駆動ケーブルの構造を“最適化”することによって最小化される。しかしながら駆動ケーブルの特性はその中に配置された信号電線によって部分的に指示され、それによってこのNURD最小化の最適化を制限する。更に信号電線は、最適化できない駆動ケーブルに対する不均一性の要因となる。
【0011】
近接配置誘導結合器の別の欠点は、駆動ケーブルの直径が信号電線を収納するために増大されなければならず、それによって、そうでなければ例えば引上ワイヤー操作性、血管形成バルーン治療、切除治療または血流(ドップラー)測定のような他の機能を支持するために使用されるであろうカテーテル内部の空間を占めることになる。
【0012】
近接配置誘導結合器の別の欠点は、結合器が遠方にあることにより、トランスジューサの最適化、すなわちトランスジューサの同調および整合またはトランスジューサ低周波成分放射の防止のためのその使用を妨げることである。こうして追加の測定が、トランスジューサを最適化するかまたはその望ましくない効果を最小化するために採用されなければならない。
【0013】
例えば、その通常の動作周波数において、トランスジューサは正味の容量性リアクタンスを示す。こうして誘導性リアクタンスが、トランスジューサに対する送信/受信信号を効率的に結合するために(例えば信号対雑音比を最大化するために)、この容量性リアクタンスを“取り消す”ように設けられるべきである。しかしながらインダクタンス創出構造は、トランスジューサに極く接近した信号電線に沿って置かれなければならないので、近接配置誘導結合器は必要とするインダクタンスを提供しない。その代わりに、このような結果はPope, Jr. 等に与えられた米国特許No.4,899,757に示される、信号電線と直列に誘導コイルを置くことによって達成できる。
【0014】
トランスジューサによって作り出された容量性リアクタンスの取り消しに加えて、信号の反射を最小にするためにトランスジューサのインピーダンスを信号電線の特性インピーダンスと整合させることがまた望ましい。特に近接配置誘導結合器はその限定により信号電線に近接しており、従ってこのような整合を実施するために使用できない。信号電線をそれと整合させるために、トランスジューサの大きさと材料を最適化する試みを為すことができる。しかしながらこのような最適化は限定され、従って信号パワーは如何なる信号反射も除去されない程度に低減されるであろう。
【0015】
更に励起されたトランスジューサは振動の低周波成分を当然に創出し、それは多数のより高周波数成分(例えば4MHz、8MHz、12MH等)を作り出す。これらの望ましくない信号は近接配置誘導結合器の使用を通しては除去できず、カテーテルの近接端で濾過されなければならない。しかしながら作像システムがその中で操作される周波数帯域内部の信号は濾過されず、干渉として処理されなければならない。
【0016】
理論的には、平行誘導体は低周波成分を短絡するためにトランスジューサに極く近接して置くことができ、それによって高周波成分を除去する。しかしながらこのような配列は複雑でかつ高価であり、こうしてトランスジューサ振動の望ましくない成分を除去する目的のみには不充分である。
【0017】
従って、伝送路を支持する内部管腔の数を除去するか、少なくとも低減することにより、カテーテル本体内部の利用可能空間を増加することが望ましいであろう。遠方回転式操作器材および近接非回転式操作器材を採用するカテーテルの機械的および電気的に性能を改善することが更に望ましいであろう。
【0018】
(発明の要旨)
本発明は、それぞれの遠方および近接の操作器材間の連繋を設けるために、遠方配置誘導結合組立ておよび/または細長いカテーテル本体の外壁に埋め込まれた少なくとも一本の導体を採用する、改良された管内カテーテルアセンブリを提供することにより、従来の管内カテーテルアセンブリの上記欠点を克服する。
【0019】
第一実施例において、本発明によるカテーテルアセンブリはカテーテル本体に対して回転式であり、およびその中に駆動ケーブルを配置された近接端および遠方端を持つ細長いカテーテル本体を含む。第一電磁器材は、カテーテル本体の遠方端近傍に、カテーテル本体の近接端近傍の近接操作器材と電気的に連繋して配置される。第二電磁器材は駆動ケーブルに回転式に、および駆動ケーブルと回転式に結合された遠方操作器材と電気的に連繋して結合される。第一および第二電磁器材は、誘導結合器を形成する。
【0020】
本発明の別の態様によれば、第一電磁器材はカテーテル本体内部に固定して配置されたステーターを有し、第二電磁器材は駆動ケーブルの遠方端に載置されたローターを有し、ここでステーターは一般に空洞シリンダーを有し、ローターは空洞シリンダー内に回転式に配置されたロッドを有する。ステーターおよびローターはフェライト材料で作られているのが好ましく、ステーターは空洞シリンダーの内部表面上に配置された第一電気伝導コイルを持ち、およびローターはロッドの外側表面上に配置された第二電気伝導コイルを持つ。
【0021】
ステーターおよびローターは対抗する表面積を持ち、ここでそれぞれのステーターおよびローター面積は、第一および第二電気伝導コイルのそれぞれの直径、大きさおよび捲き数と共に、誘導結合器の誘導性リアクタンスの値が例えば超音波トランスジューサでありうる操作器材の容量性リアクタンスに実質的に等しくなるように選択される。
【0022】
更に本発明の別の態様によれば、カテーテルアセンブリはステーターに電気的に結合された遠方端および信号トランシーバーに電気的に結合されるよう、に構成された近接端を持つ第一導体を含む。第一導体は、伝送路から誘導結合器を見た入力インピーダンスが実質的に伝送路の特性インピーダンスと整合するように選択された、第一および第二電気伝導コイル間の捲き数比を持って、カテーテル本体内部に配置されることが好ましい。カテーテルアセンブリは、ローターに電気的に結合された近接端および超音波トランスジューサに電気的に結合された遠方端を持つ第二導体を含む。信号トランシーバーおよび超音波トランスジューサは、例えば動脈組織のような身体組織の360°作像を提供するように構成される。
【0023】
第二の好ましい実施例において、本発明によるカテーテルアセンブリは、その中に配置された駆動ケーブルを備え、およびカテーテル本体に対して回転式な近接端および遠方端を持つ細長いカテーテル本体を含む。第一および第二電磁器材はカテーテル本体の遠方端近傍に配置され、およびそれぞれカテーテル本体の近接端近傍の第一および第二近接操作器材と電気的に連繋している。第三および第四電磁器材は駆動ケーブルと回転式に結合され、および駆動ケーブルと回転式に結合された第一および第二遠方操作器材と電気的に連繋している。第一および第三電磁器材は第一誘導結合器を形成し、および第二および第四電磁器材は第二誘導結合器を形成する。
【0024】
本発明の別の態様によれば、第一および第二電磁器材はそれぞれカテーテル本体に固定して配置された第一および第二ステーターを有し、並びに、第三および第四電磁器材は駆動ケーブルの遠方端に載置された第一および第二ローターを有し、ここでステーターはそれぞれ一般に空洞シリンダーを有し、およびローターはそれぞれ空洞シリンダーに回転式に配置されたロッドを有する。
【0025】
更に本発明の別の態様によれば、カテーテルアセンブリはそれぞれ第一および第二ステーターに電気的に結合された遠方端と、それぞれ第一および第二信号トランシーバーに電気的結合に構成された近接端を持つ、第一および第二導体を含む。カテーテルアセンブリはそれぞれ第一および第二ローターに電気的に結合された近接端と、それぞれ第一および第二超音波トランスジューサに電気的に結合された遠方端を持つ、第三および第四導体を含む。第一信号トランシーバーおよび第一超音波トランスジューサは例えば動脈組織のような身体組織の360°作像を提供するように構成され、および第二信号トランシーバーおよび第二超音波トランスジューサは動脈のような血管を通る血流のDoppler測定を提供するように構成される。
【0026】
第三の好ましい実施例では、本発明によるカテーテルアセンブリはその間に配置され、近接端、およびカテーテル本体に対して回転式な駆動ケーブルを備えた遠方端を持つ、細長い望遠鏡式カテーテル本体を含む。第一電磁器材はカテーテル本体の遠方端近傍に配置され、およびカテーテル本体近接端近傍の近接操作器材と電気的に連繋される。第二電磁器材は駆動ケーブルに回転式に結合され、および駆動ケーブルに回転式に結合された遠方操作器材と電気的に連繋される。第一および第二電磁器材は、誘導結合器を形成する。望遠鏡式カテーテル本体は、主カテーテル本体に対する遠方操作器材の縦方向の変位を与えるために主カテーテル本体内に移動可能に配置される。第三の好ましい実施例の特別な態様は、主カテーテル本体に対する望遠鏡式カテーテル本体の制御された縦方向の変位により、縦方向に刻んだ360°映像薄片を与える、という点を除いて第一の好ましい実施例のそれらと同様である。
【0027】
第四の好ましい実施例では、本発明によるカテーテル本体は、そこに配置された第一遠方操作器材を備えた細長いカテーテル本体を含む。第一遠方操作器材は、カテーテル本体の壁に埋め込まれた伝送路を経由して第一近接操作器材と電気的に結合される。カテーテルアセンブリは、駆動ケーブルおよび駆動ケーブルに回転式に結合された第二遠方操作器材を含む。第二遠方操作器材は駆動ケーブル内部の伝送路を経由して第二近接操作器材と電気的に結合される。
【0028】
本発明の別の態様によれば、第一遠方操作器材は、超音波トランスジューサの面がカテーテル本体の軸に垂直となるようにカテーテル本体の遠方端に載置された第一超音波トランスジューサを有する。第二遠方操作器材は、駆動ケーブルの遠方端に載置された第二超音波トランスジューサを有する。第一および第二近接器材は、それぞれ信号トランシーバを有する。第一信号トランシーバおよび第一超音波トランスジューサは、例えば動脈のような血管を通して血流のDoppler測定を与えるように構成され、並びに、第二信号トランシーバおよび第二超音波トランスジューサは、例えば動脈組織のような身体組織の360°映像を与えるように構成される。カテーテル壁は、伝送路の一部として使用できる。
【0029】
第五の好ましい実施例では、本発明によるカテーテルアセンブリは、その上に配置された第一および第二遠方操作器材を備えた細長いカテーテル本体を含む。第一遠方操作器材は、カテーテル本体の壁に埋め込まれたそれぞれの第一および第二伝送路を経由して第一近接操作器材と電気的に結合される。カテーテルアセンブリは、駆動ケーブルおよび駆動ケーブルに回転式に結合された第三遠方操作器材を含む。第三遠方操作器材は、駆動ケーブル内部の伝送路を経由して第二近接操作器材と電気的に結合される。
【0030】
本発明の別の態様によれば、第一および第二遠方操作器材は、例えばカテーテル本体の遠方端に載置された切除電極のようなそれぞれの第一および第二電極を有する。第一近接器材は、RF発電機を有する。第三遠方操作器材は、駆動ケーブルの遠方端に載置された超音波トランスジューサを有する。第二近接器材は、信号トランシーバを有する。第一および第二切除器材およびRF発電機は、例えば動脈組織のような隣接身体組織に切除治療を与えるように構成され、並びに、超音波トランスジューサおよび信号トランシーバは、例えば動脈組織のような身体組織の360°映像を与えるように構成される。
【0031】
第六の好ましい実施例では、本発明によるカテーテルアセンブリは、その上に配置された複数の遠方操作器材を備えた細長いカテーテル本体を含む。複数の遠方操作器材は、それぞれカテーテル本体の壁に埋め込まれた複数の伝送路を経由して少なくとも一つの近接操作器材と電気的に結合される。
【0032】
本発明の別の態様によれば、複数の遠方操作器材は、フェーズドアレイを形成するためにカテーテル本体の周りに周辺を囲むように配列されたそれぞれのトランスジューサ器材を有する。近接器材、は複数のトランスジューサ器材にフェーズド電気信号を与えるように構成されたトランシーバを有する。
【0033】
本発明の他のそして別の目的、特徴、態様および利点は、添付図面の下記の詳細な記述によってより良く理解されるであろう。図面は、本発明の好ましい実施例の設計および効用の両方を図示する。
【0034】
(発明の詳細な説明)
図1A、1Bおよび2を参照して、患者の内部身体組織、例えば動脈壁の超音波映像用の本発明による第一例示カテーテルアセンブリ10が与えられている。カテーテルアセンブリ10は一般に細長いカテーテル本体12、遠方誘導結合器14、駆動ケーブル18、回転式遠方操作器材16および非回転式近接操作器材17を含む。駆動ケーブル18は実質的に全カテーテル本体12を通して配置されており、その両方共それぞれのその近接端でカテーテルアセンブリ10に近接する駆動ユニット19に適切に載置される。
【0035】
遠方誘導結合器14はカテーテル本体12の遠方端に配置され、および一般にステーター20およびローター22を含む。ステーター20は、カテーテル本体12の遠方端に固定して載置される。特にステーター20は、ステーター20を覆ってカテーテル本体12を熱収縮する方法によるようにカテーテル本体12の内側表面で支持される。しかしながらステーター20をカテーテル本体12内部に固定する他の方法が、例えばステーター20を少なくとも部分的にカテーテル本体12の壁内部に埋め込むことによって達成できる、ということが認識できる。
【0036】
ローター22は、ステーター20の内側に回転式に載置される。特にステーター20は、一般に均一な内径を持つ一般に空洞シリンダー21を含む。ステーター20は、その近接端で空洞シリンダー21の内側表面上に一体的に形成された環状フランジ38を含む。ステーター20は、ローター22がそれを通して伸張するそれぞれの第一および第二開口部34および36を含む。
【0037】
特に、空洞シリンダー21の遠方端は、空洞シリンダー21の内径に等しい直径を持つ第一開口部34を規定する。環状フランジ38は、第一開口部34の直径よりも小さい直径を持つ第二開口部36を規定する。ローター22は、円柱ロッド40、および円柱ロッド40の遠方端上に形成され、そして好ましくはそれと一体である軸受けディスク42を有する。ロッド40および軸受けディスク42の直径は、ステーター20内のローター22の配置がその間に第一軸受け表面44と第二軸受け表面46を作るように、それぞれ第一開口部34および第二開口部36の直径と実質的に等しい。
【0038】
この仕方で、第一および第二軸受け表面44および46は、ステーター20に対するローター22の横方向の移動を防止する。ローター22とステーター20の位置関係の重要性は、ローター22とステーター20間の誘導効率が最大化されるようなその間の密接した近接性である。
【0039】
すなわち、ローター22がステーター20に対して回転する時、ステーター20またはローター22の何れかに加えられた交流電流は、他方に対応する交流電流を作る。こうしてローター22とステーター20はまた、例えば互いに向き合う回転式および非回転式ディスクをそれぞれ有する。
【0040】
ローター22は、スラストディスク48およびスラストワッシャー50を含む。スラストディスク48はロッド40の遠方端上に形成され、そして好ましくはそれと一体である。スラストワッシャー50は、ロッド40の近接端の周囲に配置され、それに固定される。スラストディスク48およびスラストワッシャー50は、第一スラスト表面52と第二スラスト表面54を形成するために協働する。
【0041】
より詳細には、スラストディスク48は、第一開口部34の直径よりも大きい直径を持ち、およびスラストディスク48の近接表面がステーター20の遠方表面と接触するようにステーター20に対しその遠方側で隣接している。スラストワッシャー50は、第二開口部36の直径よりも大きい直径を持ち、およびスラストワッシャー50の遠方表面がステーター20の近接表面と接触するようにステーター20に対しその近接側で隣接している。この仕方で、それぞれの第一および第二スラスト表面52および54は、ステーター20に対するローター22の縦方向の移動を防止する。
【0042】
遠方操作器材16は、トランスジューサ器材28の面が細長いカテーテル本体12の軸と実質的に平行になるように、導電性ハウジング30に固定して載置された超音波トランスジューサ器材28を有する。好ましい実施例では、トランスジューサ器材28の面とカテーテルアセンブリ10の軸との間に若干の角度があり、それによって作像時の“円錐形掃引”が得られる。
【0043】
近接器材17は、カテーテルアセンブリ10がその中に配置される血管壁作像用のデータを得るために、トランスジューサ器材28へおよびそこから電気信号を交互に送信しおよび受信するトランシーバを有する。しかしながら遠方操作器材16および近接操作器材17は、それぞれトランスジューサ器材28およびトランシーバに限定されず、本発明の教示する原理から逸脱することなく、それぞれ電気的に互いに連繋する如何なる回転式および非回転式デバイスをも含むことができる、ということが認識できる。
【0044】
適当な材料で作られた導電性トランスジューサ裏当て材料32が、トランスジューサ器材28によってトランスジューサ裏当て材料32に放射された超音波エネルギーの実質的に総てがその中で減衰されるように、ハウジング30内でおよびトランスジューサ器材28の真下に入れられる。
【0045】
逆に適当な材料で作られたトランスジューサ整合材料が、トランスジューサ裏当て材料32の反対側のトランスジューサ整合層33として、トランスジューサ器材28の表面に接着される。整合層33、または多重整合層の目的は、整合層を通るエネルギー伝播を最大化してトランスジューサ効率を改善し、および信号帯域を強化することである。トランシーバ17は、駆動ユニット19内部に載置される。しかしながらトランシーバ17は、本発明の教示する原理から逸脱することなく、誘導結合器14に近接する如何なる静止プラットフォームにも載置できる。
【0046】
ハウジング30、ローター22、および駆動ケーブル18は、駆動ユニット19が操作された時、それらがステーター20に対して一体ユニットとして回転するように、駆動ユニット19に機械的におよび回転式に結合される。特に駆動ケーブル18の近接端は、当該技術分野で既知の手段を使用して駆動ユニット19に適切に載置される。駆動ケーブル18は、それが高捻れ剛性と低曲げ剛性を所有するように設計されることが好ましい。
【0047】
例えば、駆動ケーブル18は、ここに参考文献として十分に組み入れたCrowley等に与えられた米国特許No.4,951,677に開示される技術を使用して製造されたマルチフィラーコイルの二つの逆捲き層で作られる。ロッド40の近接端は、溶接のような既知の手段を使用して駆動ケーブル18の内側に適切に載置される。ローター22は、ロッド40の近接端上に形成され、好ましくはそれと一体であるハウジング載置ディスク56を含む。ハウジング載置ディスク56は、軸受けディスク48の遠方にあり、および溶接のような既知の手段を使用してハウジング30の内側に適切に載置される。
【0048】
トランシーバ17は、誘導結合器14およびそれぞれ第一および第二伝送路24および26を通してトランスジューサ器材28に電気的に接続される。特にトランシーバ17は、第一伝送路24を経由してステーター20に電気的に接続される。第一伝送路24は捻られた対であることが好ましいが、例えば同軸ケーブルのようなカテーテルの製造に使用される如何なる電気導体でもよい。第一伝送路24は、ステーター20に対して固定され、ここに参考文献として十分に組み入れたWoinowskiに与えられた米国特許No.4,277,432に開示されるような既知の押出法を使用してカテーテル本体12内部に配置されることが好ましい。しかしながら代案として、第一伝送路24は、当該技術分野において既知の手段を使用してカテーテル管腔内部に配置することもできる。
【0049】
トランスジューサ器材28は、第二伝送路26を経由して誘導結合器14のローター22に電気的に接続される。再度第二伝送路26も捻られた対で作られていることが好ましいが、また同軸ケーブルでも作られる。第二伝送路26は、第二伝送路26がハウジング30、ローター22および駆動ケーブル18と一体的に回転するように、ローター22およびハウジング30に適切に接着される。
上記のように、ステーター20およびローター22は、誘導的に結合される。特に誘導結合器14は、空洞シリンダー21の内側表面とロッド40の外側表面間に形成された環状空間57を含む。ステーター20は環状空間57内に配置され、空洞シリンダー21の内側表面に適切に接着された第一電気伝導コイル58を含む。ローター22は環状空間57内に配置され、ロッド40の外側表面に適切に接着された第二電気伝導コイル55を含む。環状空間57により、それぞれ第一および第二コイル58および55間に、それらの間に何等接触することなく、密接した位置関係が採られる。
【0050】
第一伝送路24は、コイル58の各端に接続され、第二伝送路26はコイル55の各端に接続される。この仕方で、トランシーバ17およびトランスジューサ器材28はそれぞれステーター20およびローター22に平行に電気的に接続される。
【0051】
誘導結合器14の誘導効率を最大化するために、ステーター20およびローター22はフェライトのような磁性材料で作られるのが好ましく、およびそれぞれの第一および第二コイル58および55は銅製であることが好ましい。誘導結合器14の特別な特性インピーダンスが、第一伝送路24の信号搬送能力を適合するように選択されることが好ましい。
【0052】
すなわち電線の直径、大きさおよびそれぞれ第一および第二コイル58および55の捲き数、およびステーター20およびローター22の表面積は、誘導結合器14がその動作周波数におけるトランスジューサ器材の正味の容量性リアクタンスに実質的に等しい誘導性リアクタンスを示すように、選択される。また第二伝送路26と誘導結合器14間の信号反射を防止するために、それぞれ第一および第二コイル58および55の捲き数は、誘導結合器14を見る入力インピーダンスが第一伝送路24の特性インピーダンスと整合するように選択されるべきである。
【0053】
使用に当たって、カテーテルアセンブリ10は、患者に対して血管内に挿入される。例えばもしカテーテルアセンブリ10が患者の冠状動脈を作像するために使用されるならば、それは都合良く、患者の大腿動脈中に経皮的に挿入されるであろう。カテーテルアセンブリ10は、次いで患者の冠状動脈の希望する領域がトランスジューサ器材28に隣接するまで、医師によって操作される。
【0054】
カテーテルアセンブリ10を適正に置くことにより、隣接する動脈組織の超音波作像が、回転トランスジューサ器材28へ電気パルスを送信しおよびそこから電気パルスを受信することにより都合良く達成されるであろう。
【0055】
特に駆動ユニット19は、トランスジューサ器材28を高回転速度で回転するように操作される。特に駆動ユニット19は、駆動ケーブル18に回転エネルギーを提供し、後者は次に誘導結合器14のローター22を経由してトランスジューサ器材28に回転エネルギーを提供する。それぞれ軸受け表面44および46、並びにスラスト表面52および54を経由してステーター20に対するローター22の横および縦方向の如何なる移動をも防止することにより、ステーター20およびローター22間の均一な誘導関係が得られる。
【0056】
トランシーバ17は、第一伝送路24を経由してステーター22に電気パルスを送信し、それによって第一コイル58を荷電する。コイル58の電荷は、コイル55に誘導的に結合される。誘導的結合は、それぞれの第一および第二軸受け表面44および46におけるステーター20およびローター22間の密接な位置関係によって最大化される。第二コイル55の誘導的電荷は、次いで第二伝送路26を経由してトランスジューサ器材28に送信される。
【0057】
電気的に励起されたトランスジューサ器材28は超音波エネルギーを放射し、それは患者の動脈壁で反射し、トランスジューサ器材28に戻る。この反射超音波エネルギーは、第二伝送路26を経由してローター22に戻って送信されるトランスジューサ器材28内に帰路電気信号を作り出し、それによって第二コイル55を荷電する。コイル55の電荷は、コイル58に誘導的に結合される。第一コイル58上の誘導的電荷は、次いで第一伝送路24を経由してトランシーバ17へ後方送信される。この帰路電気信号は、更に映像データとして処理される。トランシーバ17は、更なる映像データを得るために交互にトランスジューサ器材28へ電気パルスを送信し、およびそこから電気パルスを受信する。
【0058】
誘導結合器14はトランスジューサ器材28に密に隣接して位置決めされるので、より高品質の映像信号がトランシーバ17に送信されるという利益を持って、効果的に増加した信号対雑音比が得られる。すなわち、誘導結合器14の誘導性リアクタンスは、トランスジューサ器材28の正味容量性リアクタンスと等しいので、帰路電気パルスの無効電力は最小化される。
【0059】
更に、誘導結合器14は、トランスジューサ器材28のインピーダンスを第一伝送路24の特性インピーダンスに整合させるように使用されるので、信号反射は最小化される。最後に、誘導結合器14はトランスジューサ器材28に電気的に並列接続されるので、誘導結合器14はトランスジューサ器材28によって作り出される振動の如何なる低周波成分も短絡し、こうして非濾過性の高周波成分が更に作り出されることを防止する。このようであるから、帰路電気信号の信号対雑音比は増加し、こうしてより高品質の映像が得られる。
【0060】
図3A、3Bおよび4を参照して、第二例示のカテーテルアセンブリ60が患者の血管内部の血液速度の測定用に設けられ、一方また血管壁の超音波映像を提供している。カテーテルアセンブリ60は一般に、細長いカテーテル本体62、それぞれの第一および第二遠方誘導結合器64および65、駆動ケーブル66、それぞれの第一および第二回転式遠方操作器材68および70、およびそれぞれの第一および第二非回転式近接操作器材72および74を含む。
【0061】
駆動ケーブル66は、実質的にカテーテル本体62全体を通して配置されており、その両方共カテーテルアセンブリ60に近接する駆動ユニット76にそれぞれのその近接端に載置される。それぞれの第一および第二誘導結合器64および65は、カテーテル本体62の遠方端に配置され、および一般にそれぞれ第一ステーター78および第一ローター82、並びに、第二ステーター80および第二ローター83を含む。それぞれ第一および第二誘導結合器64および65は互いに同軸関係にある。
特に、それぞれ第一スおよび第二テーター78および80は、それを覆ってカテーテル本体62を熱収縮する仕方によるように、カテーテル本体62の内側表面で支持される。しかしながら第一および第二ステーター78および80をカテーテル本体62内部に固定する他の方法が、例えば第一および第二ステーター78および80を少なくとも部分的にカテーテル本体62の壁内部に埋め込むことによって達成できる、ということが認識できる。
【0062】
それぞれ第一および第二誘導結合器64および65の構造は、第一ローター82はスラストワッシャーを欠き、および第二ローター83はハウジングディスクとスラストディスク48を欠くという点を除いてカテーテルアセンブリ10の誘導結合器14に関する上記の構造と同様である。第一ステーター78および第一ローター82は、第一および第二軸受け表面85および87、およびその間に第一環状空間93を形成し、並びに、第二ステーター80および第二ローター83は、第三および第四軸受け表面89および91、およびその間に第二環状空間95を形成する。
【0063】
カテーテルアセンブリ60は、それぞれの第一および第二誘導結合器64および65間に配置された絶縁ディスク84を含む。絶縁ディスク84は、それぞれの第一および第二誘導結合器64および65間の電気伝導を防止するために電気絶縁材料で作られる。
【0064】
特に第一ステーター78の近接端および第二ステーター80の遠方端は、それぞれ絶縁ディスク84の遠方および近接面に突き当たる。第一ローター82の近接端および第二ローター83遠方端は、それぞれ絶縁ディスク84の遠方および近接面に固定して載置される。絶縁ディスク84の面は、ローター82および83のそれぞれの端を受入れるためにその中に形成された凹部を持つことが好ましい。
【0065】
第二ローター83は、ロッドローター83の近接端付近に配置されそこに固定されたスラストワッシャー86を含む。第一ローター82の遠方端に形成されたスラストディスク79、スラストワッシャー86および絶縁ディスク84は、カテーテルアセンブリ10の誘導結合器22を参照して上記した仕方と殆ど同じ仕方でそれぞれ第一、第二、第三および第四スラスト表面97、99、101および103を形成するために協働する。
【0066】
この仕方で、それぞれ第一および第二誘導結合器64および65の誘導効率は増加される。特に軸受け表面85、87、89および91、およびスラスト表面97、99、101および103は密接な位置関係を与え、およびそれぞれステーター78と80、およびローター82と83間の横方向および縦方向の移動を防止する。
【0067】
第一遠方操作器材68は、第一超音波トランスジューサ器材88の面が細長いカテーテル本体62の軸に実質的に平行するように、伝導性ハウジング81に固定して載置された第一超音波トランスジューサ器材88を有する。
【0068】
好ましい実施例では、第一超音波トランスジューサ器材88の面とカテーテルアセンブリ60の軸間に若干の角度があり、それによって作像の間の“円錐形掃引”が得られる。第一近接器材72は、カテーテルアセンブリ60がその中に配置される血管壁作像用のデータを得るために第一トランスジューサ器材88へおよびそこから電気信号を交互に送信しおよび受信する第一トランシーバを有する。
【0069】
第二遠方操作器材70は、第二超音波トランスジューサ器材90の面が細長いカテーテル本体62の軸に実質的に垂直になるように、導電性ハウジング81の遠方端に固定して載置された第二超音波トランスジューサ器材90を有する。
【0070】
第二近接器材74は、カテーテルアセンブリ60がその中に配置される血管内部の血流のDoppler測定用のデータを得るために、第二トランスジューサ器材90へおよびそこから電気信号を交互に送信しおよび受信する第二トランシーバを有する。しかしながら遠方操作器材68と70、および近接操作器材72と74はそれぞれトランスジューサ器材88と90およびトランシーバに限定されず、本発明の教示する原理から逸脱することなく、それぞれ電気的に互いに連繋する如何なる回転式および非回転式デバイスをも含むことができる、ということが認識できる。
【0071】
適当な材料で作られた導電性トランスジューサ裏当て材料92が、トランスジューサ器材88および90によってトランスジューサ裏当て材料92に放射された超音波エネルギーの実質的に総てがその中で減衰されるように、ハウジング81内に入れられる。
【0072】
逆に、適当な材料で作られたトランスジューサ整合材料が、トランスジューサ裏当て材料92の反対側のそれぞれのトランスジューサ整合層105および107として、それぞれのトランスジューサ器材88および90の表面に形成される。整合層105および107、または多重整合層の目的は、整合層を通るエネルギー伝播を最大化してトランスジューサ効率を改善し、および信号帯域を強化することである。それぞれのトランシーバ72および74は駆動ユニット76内部に載置されるが、しかしながら本発明の教示する原理から逸脱することなく、誘導結合器64に近接する如何なる静止プラットフォームにも載置できる。
【0073】
ローター82および83は、ローター22、ハウジング30および駆動ケーブル18を参照して上記した仕方と殆ど同じ仕方で、それぞれハウジング81および駆動ケーブル66に機械的におよび回転式に載置される。こうしてハウジング81、それぞれの第一および第二ローター82および83、および駆動ケーブル66が一個のユニットとして回転する。
【0074】
トランシーバ17およびカテーテルアセンブリ10のトランスジューサ器材28に対して上記した仕方と殆ど同じ仕方で、第一トランシーバ72は第一誘導結合器64とそれぞれ第一および第二伝送路94および96を通して第一トランスジューサ器材88に電気的に接続され、および第二トランシーバ74は第二誘導結合器65とそれぞれ第三および第四伝送路98および100を通して第二トランスジューサ器材90に電気的に接続される。
【0075】
特に、トランシーバ72および74は、それぞれ第一および第三伝送路94および98を経由してステーター78および80に電気的に接続される。伝送路94および98は捻られた対であることが好ましいが、例えば同軸ケーブルのようなカテーテルの製造に使用される如何なる電気導体でもよい。第一および第三伝送路94および98は、それぞれステーター78および80に対して固定され、および既知の押出法を使用してカテーテル本体62内部に配置されることが好ましい。しかしながら第一伝送路94および98は、当該技術分野において既知の手段を使用してカテーテル管腔(図示せず)内部に配置することもできる。
【0076】
トランスジューサ器材88および90は、それぞれ第二および第四伝送路96および100を経由してそれぞれローター82および83に電気的に接続される。ここでも、伝送路96および100も捻られた対で作られていることが好ましいが、また同軸ケーブルでも作られる。伝送路96および100がハウジング81、ローター82と83および駆動ケーブル66と一体的に回転するように、第二伝送路96は、第一ローター82およびハウジング81に適切に接着され、および第四伝送路100は、第二ローター83およびハウジング81に適切に接着される。
【0077】
上記のように、ステーター78および80は、それぞれローター82および83に誘導的に結合される。特に第一ステーター78および第二ステーター80は、それぞれその内側表面に適切に接着された第一電気伝導コイル102および第三電気伝導コイル106を含み、並びに第一ローター82および第二ローター83はその外側表面に適切に接着された第二電気伝導コイル104および第四電気伝導コイル108を含む。
【0078】
第一ステーター78と第一ローター82間に形成された第一環状空間93、および第二ステーター80と第二ローター83間に形成された第二環状空間95により、それぞれの第一と第二コイル102と104間、およびそれぞれの第三と第四コイル102と104間に、その間に何等の接触もなしに、密接した位置関係が得られる。それぞれの第一、第二、第三および第四伝送路94、96、98および100は、図示するようにそれぞれの第一、第二、第三および第四コイル102、104、106および108の端部にそれぞれ接続される。
【0079】
この仕方で、それぞれの第一および第二トランシーバは、それぞれの第一および第二ステーター78および80に平行に電気的に接続され、並びにそれぞれの第一および第二トランスジューサ器材88および90は、それぞれの第一および第二ローター82および83に平行にそれぞれ電気的に接続される。
【0080】
カテーテルアセンブリ10の誘導結合器14に関してと同様に、それぞれの第一および第二誘導結合器64および65の各種パラメータが、カテーテルアセンブリ60の効率を最大化するために選択できる。
【0081】
使用に当たって、カテーテルアセンブリ60は、カテーテルアセンブリ10を参照して上記した仕方と殆ど同じ仕方で患者の血管内に挿入される。適切に置かれたカテーテルアセンブリ60により、隣接する動脈組織の超音波作像が、カテーテルアセンブリ10に関して上記した仕方と殆ど同じ仕方で第一超音波トランスジューサ器材88により従来通りに達成されるであろう。
【0082】
加えて、カテーテルアセンブリ60は、第二トランスジューサ器材90へ電気パルス送信しおよびそこから電気信号を受けることにより血管内部の血液速度に関するDopplerデータを提供するために、採用できる。
【0083】
特に第二トランシーバは第三伝送路98を経由して第二ステーター80に電気信号を送信し、それによって第三コイル106を荷電する。第三コイル106上の電荷は第四コイル108に誘導的に結合される。この誘導的結合は、それぞれの第三および第四軸受け表面89および91において第二ステーター80および第二ローター83間の密接な位置関係によって最大化される。第四コイル108上の誘導電荷は次いで第四伝送路100を経由して第二トランスジューサ器材90に送信される。
【0084】
電気的に励起された第二トランスジューサ器材90は超音波エネルギーを放射し、それは血管内に流れるの血液で反射し、第二トランスジューサ器材90に戻る。この反射超音波エネルギーは、第四伝送路100を経由して第二ローター83に戻って送信される第二トランスジューサ器材90中に帰路電気信号を作り出し、それによって第四コイル108を荷電する。第四コイル108の電荷は第三コイル106に誘導的に結合される。
【0085】
第三コイル106上の誘導的電荷は、次いで第三伝送路98を経由して第二トランシーバ17に戻って送信される。この帰路電気パルスは更にDopplerデータとして処理される。第二トランシーバは、更なるDopplerデータを得るために交互にトランスジューサ器材90へ電気パルスを送信し、およびそこから電気信号を受信する。
【0086】
カテーテルアセンブリ60の遠方端のそれぞれの第一および第二誘導結合器64および65を、それぞれの第一および第二トランスジューサ器材88および90に隣接して配置することによって得られる利益と利点は、カテーテルアセンブリ10に関して上記されたものと同じである。
【0087】
図5A、5Bおよび6を参照して、第三例示のカテーテルアセンブリ120は、一般に細長い主カテーテル本体122、細長い望遠鏡式カテーテル本体124、遠方誘導結合器126、駆動ケーブル128、回転式遠方操作器材130および非回転式近接操作器材132を含む。望遠鏡式細長いカテーテル本体124は、主カテーテル本体122中に移動可能に配置される。駆動ケーブル128は実質的に望遠鏡式カテーテル本体124全体を通して配置される。駆動ケーブル128、主カテーテル本体122および望遠鏡式カテーテル本体124は、そのそれぞれの近接端でカテーテルアセンブリ120に近接する駆動ユニット134に載置される。駆動ユニット134は、当該技術分野においてその多くが既知である望遠鏡式カテーテルと共に使用するのに適する如何なる駆動ユニットでも良い。
【0088】
誘導結合器126は望遠鏡式カテーテル本体124の遠方端に配置され、および一般にステーター136およびローター138を含む。遠方操作器材130は、望遠鏡式カテーテル本体124から遠方の主カテーテル本体122内に配置される。しかしながら遠方操作器材130は、部分的にまたは完全に望遠鏡式カテーテル本体124の遠方端内に配置される。
【0089】
特に、誘導結合器126のステーター136とローター138間の構造と位置関係は、カテーテルアセンブリ10の誘導結合器14のステーター20とローター22に関する上記のものと同様である。遠方操作器材130は、カテーテルアセンブリ10のトランスジューサ28およびハウジング30に関して上記した仕方と殆ど同じ仕方で、導電性ハウジング142に固定して載置された、トランスジューサ整合および裏当て層(図示せず)を備えた超音波トランスジューサ140を有する。
【0090】
近接器材132は、カテーテルアセンブリ120がその中に配置される血管壁作像用のデータを得るために、トランスジューサ140へおよびそこから電気信号を交互に送信しおよび受信するトランシーバを有する。しかしながら遠方操作器材130および近接操作器材132は、それぞれトランスジューサ140およびトランシーバに限定されず、本発明の教示する原理から逸脱することなく、それぞれ電気的に互いに連繋する如何なる回転式および非回転式デバイスをも含むことができる、ということが認識できる。
【0091】
トランシーバ132は、駆動ユニット134内部に載置される。しかしながらトランシーバ132は、本発明の教示する原理から逸脱することなく、誘導結合器126に近接する如何なる静止プラットフォームにも載置できる。
【0092】
ハウジング142、ローター138および駆動ケーブル128は、カテーテルアセンブリ10のハウジング30、ローター22、駆動ケーブル18および駆動ユニット19に対して上記したと殆ど同じ仕方で、駆動ユニット134に機械的におよび回転式に結合される。同様にトランシーバ132は、第一伝送路144が望遠鏡式カテーテル本体124内に配置される点を除いて、カテーテルアセンブリ10のトランシーバ17およびトランスジューサ器材28に対して上記したと殆ど同じ仕方で、誘導結合器126およびそれぞれの伝送路144と146を通してトランスジューサ140に電気的に結合される。
【0093】
使用に当たって、カテーテルアセンブリ120は、カテーテルアセンブリ10を参照して上記した仕方と殆ど同じ仕方で患者の血管内に挿入される。適切に置かれたカテーテルアセンブリ120により、隣接する動脈組織の超音波作像が、カテーテルアセンブリ10に関して上記した仕方と殆ど同じ仕方でトランスジューサ器材140により従来通りに達成されるであろう。
【0094】
加えて、駆動ユニット134を手動で操作することにより、望遠鏡式カテーテル本体124はトランスジューサ140を患者の血管内部の色々な希望する作像位置に隣接して置くために、主カテーテル本体122に対して縦方向に移動できる。更に、駆動ユニット134を自動的に操作することにより、望遠鏡式カテーテル本体124は、患者の内部血管壁の縦方向に刻んだ360°の“薄片”を表すサンプルをデータ収集するために、制御された均一な仕方で主カテーテル本体122に対して縦方向に移動でき、そのサンプルは次いで既知のアルゴリズムを使用して再構築でき、操作卓のモニター(図示せず)で二次元または三次元フォーマットで表示できる。
【0095】
図7A、7Bおよび8を参照して、第四例示のカテーテルアセンブリ150が患者の血管内部の血液速度を測定用に設けられ、一方また血管壁の超音波映像を提供している。カテーテルアセンブリ150は、一般に細長いカテーテル本体152、駆動ケーブル154、回転式遠方操作器材156、非回転式遠方操作器材158およびそれぞれの第一および第二非回転式近接操作器材160および162を含む。駆動ケーブル154は実質的にカテーテル本体152全体を通して配置され、その両者はそのそれぞれの近接端でカテーテルアセンブリ150に近接する駆動ユニット164に載置される。それぞれの近接操作器材160および162は駆動ユニット164内に配置されるように示されるが、それぞれの近接操作器材160および162は、本発明の教示する原理から逸脱することなく、駆動ユニット164の外部に配置できる。
【0096】
非回転式遠方操作器材158は、Doppler測定血液速度のような診断機能を実施するために第一超音波トランスジューサ器材166(前方監視トランスジューサ)を有する。第一超音波トランスジューサ器材166は、トランスジューサ器材166の面がカテーテル本体152の軸に実質的に垂直であるようにカテーテル本体152の遠方先端に埋め込まれている。導電性トランスジューサ裏当て材料168が第一トランスジューサ器材166の真下に入れられ、およびトランスジューサ整合材料170が、トランスジューサ裏当て材料168に反対側のトランスジューサ整合層170としてトランスジューサ器材166の面に接着される。
【0097】
代案として、非回転式遠方操作器材158は、トランスジューサ器材の表面がガイドシースの軸に実質的に平行であるように、カテーテル本体152に埋め込まれた一つ以上の超音波トランスジューサ器材を有する。この仕方で、超音波トランスジューサ器材は例えば微泡被包性薬物吐出のような治療機能を促進できる。この場合、集中された超音波信号が、超音波エネルギーによって破られおよび病的個所に放出される微泡被包性薬物の吐出に関連して、病的個所に提供される。
【0098】
第一非回転式近接操作器材160はカテーテルアセンブリ150がその中に配置される血管内部の血流のDoppler測定用のデータを得るために第一トランスジューサ器材166へおよびそこから電気信号を交互に送信しおよび受信する第一トランシーバを有する。しかしながら非回転式遠方操作器材158および第一非回転式近接操作器材160はそれぞれトランスジューサ器材およびトランシーバに限定されず、本発明の教示する原理から逸脱することなく、それぞれ電気的に互いに連繋する如何なる非回転式デバイスをも含む、ということが認識できる。
【0099】
第一トランシーバ160は、第一伝送路172を通して第一トランスジューサ器材166に電気的に結合される。第一伝送路172は捻られた対であることが好ましいが、例えば同軸ケーブルのようなカテーテルの製造に使用される如何なる電気導体でもよい。第一伝送路172は押出しプロセスを使用してカテーテル本体152の壁の内部に埋め込まれている。均一なインピーダンスを提供するために押出しプロセスの間、気泡のような不正則性の存在を最小化し、およびカテーテル本体152内部の伝送路の間隔を一定に保つことが重要である。このことはカテーテル本体152内部に均一に埋め込まれ、および最適信号送信用にカテーテル本体152の長さを通して均一なインピーダンス持つ伝送路に帰着する。
【0100】
カテーテル本体152は、第一伝送路172の一部を形成することが好ましい。例えば図13に描かれているように、第一伝送路172は電線173間に絶縁材料として働くカテーテル本体152と共に二本の電線173から形成される。等式、z=[120/sqr(er)]*[ln(2*s/d)](ここでz=インピーダンス、s=インチで表示した電線間の間隔、d=インチで表示した電線間の直径、およびer=電線間の媒体の有効比誘電率)を使用して、伝送路172の固有特性インピーダンスが得られる。例えばもし電線173の直径(d)が0.010インチ、電線間の間隔(s)が0.02インチおよびカテーテル本体152の有効比誘電率(er)が2.7である時、伝送路172のインピーダンス(z)は100オームとなろう。電線173は押出し加工の際、絶縁されおよび捻られ、その結果捻り対の均一な間隔が得られる。電線の捻りは均一なインピーダンスを達成するのみでなく電線の均一な間隔を促進するためにも使用される、ということを銘記すべきである。
【0101】
回転式遠方操作器材156は、血管壁の超音波作像を実施するために第二トランスジューサ器材174を有する。第二トランスジューサ器材174は、第二トランスジューサ器材174の面がカテーテル本体152の軸に実質的に平行であるように、ハウジング176に固定して載置される。好ましい実施例では、第二トランスジューサ器材174の面とカテーテルアセンブリ150の軸との間に僅かな角度があり、それによって作像の間の“円錐形掃引”が得られる。適当な材料で作られた導電性トランスジューサ裏当て材料178がハウジング30内および第二トランスジューサ器材174の真下に入れられ、および適当な材料で作られたトランスジューサ整合材料がトランスジューサ裏当て材料178の反対側のトランスジューサ整合層180として、第二トランスジューサ器材174の表面に接着される。
【0102】
第二非回転式近接器材162は、カテーテルアセンブリ150がその中に配置される血管壁作像用のデータを得るために、第二トランスジューサ器材174へおよびそこから電気信号を交互に送信しおよび受信する第二トランシーバを有する。
【0103】
しかしながら回転式遠方操作器材156および第二非回転式近接器材162は、それぞれトランスジューサ器材およびトランシーバに限定されず、本発明の教示する原理から逸脱することなく、それぞれ電気的に互いに連繋する如何なる回転式および非回転式デバイスをも含むことができる、ということが認識できる。
【0104】
ハウジング176および駆動ケーブル154は、駆動ユニット164が駆動ケーブル154とハウジング176を一体ユニットとして回転できるように駆動ユニット164に機械的におよび回転式に結合される。特に駆動ケーブル154の近接端は当該技術分野において既知の手段を使用して駆動ユニット164に適切に載置される。駆動ケーブル154は、カテーテルアセンブリ10に関して記述された駆動ケーブル18と殆ど同じ仕方で設計されることが好ましい。
【0105】
第二トランシーバ162は、第二伝送路182を通して第二トランスジューサ器材174に電気的に結合される。第二伝送路182は同軸ケーブルであることが好ましいが、例えば捻られた対のようなカテーテルの製造に使用される如何なる電気導体でもよい。第二伝送路182は当該技術分野において既知の手段を使用して駆動ケーブル154内に配置される。
【0106】
カテーテルアセンブリ150は、第一伝送路172が第二トランスジューサ器材174を覆い、それによってカテーテルアセンブリ150の作像能力を若干低減する点を除いて、カテーテルアセンブリ60に対して上記したと殆ど同じ仕方で、超音波作像および/またはDoppler測定を実施する。
【0107】
図9A、9B、10および11を参照して、第五例示のカテーテルアセンブリ190が切除治療のような治療適用の実施用に設けられ、一方また血管壁の超音波映像を提供している。カテーテルアセンブリ190は、一般に細長いカテーテル本体192、駆動ケーブル194、回転式遠方操作器材196、それぞれの第一および第二非回転式遠方操作器材198および200およびそれぞれの第一および第二非回転式近接操作器材202および204を含む。駆動ケーブル194は実質的にカテーテル本体192全体を通して配置され、その両者はそのそれぞれの近接端でカテーテルアセンブリ190に近接する駆動ユニット206に載置される。それぞれの近接操作器材202および204は駆動ユニット206内に配置されるように示されるが、それぞれの近接操作器材202および204は本発明の教示する原理から逸脱することなく、駆動ユニット206の外部に配置できる。
【0108】
特に、第一および第二非回転式遠方操作器材198および200は、それぞれ例えば切除治療を実施する電極のような切除器材を有する。切除電極のより詳細な記述は、ここに参考文献として十分に組み入れたSwanson等の米国特許No.5,582,609に記載される。第一および第二切除器材198および200は、例えば機械的干渉のような既知の方法でカテーテル本体192の外側表面に固定される。代案として、第一および第二切除器材198および200は、例えば導電性インクのような回路の非金属部分との電気的接触を確立するために使用される如何なる導体でも良く、導電性インクの製造はここに参考文献として十分に組み入れた同時係属出願No.08/879,343、1997年6月20日提出、に記述される。代案実施例では第一および第二非回転式遠方操作器材198および200は、それぞれ例えばマッピングまたはペーシング電極のような診断器材を有する。
【0109】
第一非回転式近接器材202は、それぞれ第一および第二切除器材198および200用のエネルギー源を有する。エネルギー源は例えば、ここに参考文献として十分に組み入れたJackson等の米国特許No.5,383,874、およびEdwards等の米国特許No.5,456,682に記載されたようなRF発電機を含んでも良い。切除器材198および200は、本発明の教示する原理から逸脱することなく、二つの分離したエネルギー源で個別にエネルギー供給できる、ということが認識できる。またそれぞれの非回転式遠方器材198および200および第一非回転式近接器材202は、それぞれ切除器材およびエネルギー源に限定されず、本発明の教示する原理から逸脱することなく、それぞれ互いに電気的に連繋する如何なる非回転式デバイスをも含むことができる、ということが認識できる。例えば非回転式遠方器材198および200および第一非回転式近接器材202は、それぞれマッピングまたはペーシング電極および信号発生器を有するであろう。
【0110】
RF発電機202は、それぞれの第一および第二伝送路208および210を通して切除器材198および200に電気的に結合される。それぞれの第二伝送路208および210は、それぞれの切除器材198および200に対して平行に接続された一対のリード線を含むことが好ましい。色々な電線接続技術が、ここに参考文献として明白に組み入れたと先に表明した米国特許No.5,582,609に記述される。それぞれの伝送路208および210は、押出しプロセスを使用してカテーテル本体192の壁の内部に埋め込まれている。カテーテル本体192内に埋め込まれる伝送路の量は二本に限定されない、ということが認識できる。例えば図11は、四個の切除器材を励磁するように使用できる四個の埋込み型伝送路212、214、216および218を採用する代案実施例を図示する。
【0111】
カテーテルアセンブリ150に関してと同様に、回転式遠方操作器材196は、それぞれ反対側にある整合および裏当て層222および224を備えた超音波トランスジューサ器材220を有する。トランスジューサ器材220は、駆動ケーブル194を経由して駆動ユニット206に機械的、および回転式に結合されるトランスジューサハウジング226に載置される。第二近接非回転式操作器材204は駆動ケーブル194内に配置された伝送路228を経由してトランスジューサ器材220に電気的に結合されるトランシーバを有する。
【0112】
使用に当たって、カテーテルアセンブリ190は患者に対して血管内に挿入され、患者の冠状動脈の希望する領域がトランスジューサ器材220に隣接するまで医師によって操作される。カテーテルアセンブリ190を適正に置くことにより、隣接する動脈組織の超音波作像が、例えば不整脈組織のような異常組織に隣接して切除器材を置くために実施される。不整脈組織は、異常組織に隣接したマッピングカテーテル電極を識別するように使用される超音波作像によって、マッピングカテーテルを使用して位置決めできる。医師は次いで、それぞれの切除器材198および200を識別されたマッピングカテーテル電極に隣接して、およびこうして異常組織に隣接して置く。RF発電機204は次いで、それぞれの伝送路208および210を経由してそれぞれの切除器材198および200を励磁するように操作され、それによって異常組織を切除する。それぞれの伝送路208および210はトランスジューサ器材220を覆い、それによってそれによってカテーテルアセンブリ190の作像能力を若干低減する。
【0113】
図14Aおよび14Bを参照して、第六例示のカテーテルアセンブリ230が血管壁の超音波映像を提供するために設けられている。カテーテルアセンブリ230は一般に細長いカテーテル本体232、複数の遠方操作器材234および遠方操作器材234に結合された近接操作器材236を含む。
【0114】
特に複数の遠方操作器材234は、それぞれカテーテル本体232の遠方端に埋め込まれフェーズドアレイを形成するようにその周りに周辺を囲むように配列されたそれぞれのトランスジューサ器材を有する。図示の容易さのために、制限された数のトランスジューサ器材が示される。フェーズドアレイは通常更に多いトランスジューサ器材(一般的に32個のトランスジューサ器材)から構成される。フェーズドアレイの構造および効用のより詳細な記述は、ここに参考文献として明白にそして十分に組み入れたとBomの米国特許No.3,938,502に与えられている。
【0115】
近接操作器材236はそれぞれの伝送路236(仮想線で部分的に示す)を経由して複数のトランスジューサ器材234に電気的に結合されるトランシーバを含む。トランシーバは、それぞれのトランスジューサ器材232に複数のフェーズド電気信号をそれぞれ与えるように構成される。伝送路236は押出しプロセスを使用してカテーテル本体232の壁内部に埋め込まれている。カテーテル本体232は、作像領域へのカテーテル本体232の電線経由のガイドを提供するために、それを通して形成されるガイド線管腔238を含む。
【0116】
カテーテルアセンブリ10、60、120、150および190に関して記述された多くの特徴は別の実施例を作り出すために色々に組合される。例えば対応する伝送路およびRF発電機を備えた切除器材は、切除治療能力を与えるために、それぞれのカテーテルアセンブリ10、60、120、150および230に加えることができる。血流のDoppler測定を与えるために、前方監視トランスジューサ器材が、ハウジング226の前部に設置されるか、またはカテーテル本体192に埋め込まれるかの何れかによってカテーテルアセンブリ190に追加できる。カテーテルアセンブリ150および190は、それぞれ血流のDoppler測定、または切除治療を単独して与える回転式トランスジューサ器材専用に製造できる。
【0117】
ガイドシースの壁内に埋め込まれ得る伝送路の数、およびこうして特別のカテーテルアセンブリによって支持される遠方操作器材の数は、空間の利用性とインピーダンス整合によって制限される。埋め込まれた伝送路の特性インピーダンスの決定に際し、二本の電線間の距離および伝送路の電線の直径が考慮にいれられなければならない。一般に、伝送路の特性インピーダンスは伝送路の二本の電線間の距離の自然対数に逆比例する。こうして埋め込まれる伝送路の電線の与えられた直径に対するそれぞれの電線間の間隔は、それぞれ伝送路の希望するインピーダンスレベルに一致する仕方で選択されるべきである。
【図面の簡単な説明】
【図1A】 遠方誘導結合器を採用する第一の好ましいカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図1B】 遠方誘導結合器を採用する第一の好ましいカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図2】 図1Aおよび1Bのカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図3A】 遠方誘導結合器を採用する第二の好ましいカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図3B】 遠方誘導結合器を採用する第二の好ましいカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図4】 図3Aおよび3Bのカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図5A】 遠方誘導結合器を採用する第三の好ましいカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図5B】 遠方誘導結合器を採用する第三の好ましいカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図6】図5Aおよび5Bのカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図7A】 埋め込み伝送路を採用する第四の好ましいカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図7B】 埋め込み伝送路を採用する第四の好ましいカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図8】 図7Aおよび7Bのカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図9A】 二つの埋め込み伝送路を採用する第五の好ましいカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図9B】 二つの埋め込み伝送路を採用する第五の好ましいカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図10】 図9Aおよび9Bのカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図11】 四つの埋め込み伝送路を採用する図9Aおよび9Bのカテーテルアセンブリの断面図である。
【図12】 内部管腔配置伝送路を採用する先行技術のカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図13】 図7Aおよび7Bのカテーテルアセンブリのガイドシースおよび伝送路の部分側面断面図である。
【図14A】 二つの埋め込み伝送路を採用する第五の好ましいカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
【図14B】 二つの埋め込み伝送路を採用する第五の好ましいカテーテルアセンブリの部分側面断面図である。
[0001]
(Technical field)
The present invention relates to catheter systems, and more particularly to intravascular catheter assemblies used in the diagnostic and therapeutic fields.
[0002]
(Background of the Invention)
Intravascular catheter assemblies are employed to diagnose and / or treat abnormalities within the human vasculature. A typical intravascular catheter assembly includes a remotely mounted manipulator such as an ablation electrode that is in electrical communication with a closely located manipulator such as an RF generator. Currently, an intraluminal catheter assembly includes an elongated catheter body into which an internal lumen is projected for the purpose of guiding a transmission path between a remotely mounted operating device and a proximally mounted operating device.
[0003]
Often, an intraductal catheter assembly supports a number of remotely mounted controls, thereby providing the physician with a single multifunction platform. However, because the radius of the catheter body must be small enough to be routed through the vasculature, the size and number of internal lumens that can be protruded through the catheter body is a critical factor, thereby causing these catheter assemblies to Limit the amount, combination, and / or performance of supported remote controls.
[0004]
For example, as shown in FIG. 12, a typical ultrasound imaging / ablation catheter assembly 300 may be used for remotely mounted ablation electrodes so that a physician can more easily image and ablate abnormal vasculature tissue. 304 and an elongate catheter body 302 with a remotely located rotating ultrasonic transducer 306.
[0005]
The ablation electrode 304 is electrically coupled to an RF generator (not shown) disposed in close proximity via a transmission line 308 guided through a first internal lumen 310 protruding into the catheter body 302. The operation of the RF generator transmits radio frequency electrical energy through the transmission line 308 to the ablation electrode 304, which then radiates the RF energy to the vasculature tissue adjacent to the ablation electrode 304.
[0006]
The ultrasonic transducer 306 is mounted on a transducer housing 312 disposed within the catheter body 302. The ultrasonic transducer 306 is mechanically and rotationally coupled to a drive unit (not shown) disposed in close proximity via a drive cable 314 that is rotationally disposed within the second internal lumen 316. The ultrasonic transducer 306 is electrically coupled to a signal transceiver (not shown) arranged in close proximity via a transmission line (not shown) arranged inside the drive cable 314. Operation of the drive unit rotates the drive cable 314 and thus rotates the ultrasonic transducer 306 relative to the catheter body 302. The simultaneous operation of the transceiver transmits and receives electrical energy alternately to and from the ultrasonic transducer 306 via a transmission line in which the drive cable is located, thereby causing the vasculature adjacent to the ultrasonic transducer 306 to the physician. Provides a 360 ° video of the organization.
[0007]
Catheter assembly 300 is configured such that drive cable 314 and remotely mounted ultrasound transducer 306 are “retrograde” (ie, inserted or retracted) through second internal lumen 316. The size of the ultrasound transducer 306 and thus the integrity of the video data obtained therefrom is thus limited by the size of the second internal lumen 316. However, the size of the second inner lumen 316 may be increased by removing the transmission path 308.
[0008]
Another challenge with the intravascular catheter assembly is the coupling of electrical signals between the remote non-rotating manipulator equipment and the proximity non-rotating manipulator equipment such as the ultrasonic transducer 306 and transceiver described above employed in the catheter assembly 300, for example. is there. In general, to provide this inductive coupling, an inductive coupler is connected in parallel with the signal wire at the proximal end of the catheter. As such, that portion of the signal wire remote from the inductive coupler rotates with the transducer and must therefore be installed within it throughout the length of the drive cable. Although a closely placed inductive coupler provides sufficient inductive coupling between the transducer and the transceiver, this arrangement has a number of drawbacks.
[0009]
For example, single-wire drive cables further exacerbate the phenomenon experienced by ultrasound imaging catheters called non-uniform rotational strain (NURD). NURD is a friction between the rotating imaging core and the inner wall of the catheter that is increased by the many twists and rotations that the catheter must undergo in order to place the transducer in the desired imaging position within the patient's body. Caused by force. These frictional forces cause the imaging core to rotate about its axis in an uneven manner, thereby resulting in a distorted image.
[0010]
NURD is minimized by “optimizing” the structure of the drive cable, for example by changing the diameter, weight, material, etc. of the drive cable. However, the characteristics of the drive cable are dictated in part by the signal wires placed therein, thereby limiting the optimization of this NURD minimization. Furthermore, signal wires cause non-uniformities for drive cables that cannot be optimized.
[0011]
Another disadvantage of the proximity-inductive coupler is that the drive cable diameter must be increased to accommodate the signal wire, thereby otherwise e.g. pulling wire operability, angioplasty balloon treatment, ablation It will occupy space inside the catheter that would be used to support treatment or other functions such as blood flow (Doppler) measurements.
[0012]
Another drawback of the close-up inductive coupler is that the coupler is far away preventing its use for transducer optimization, i.e., transducer tuning and matching or prevention of transducer low frequency component emissions. Thus, additional measurements must be employed to optimize the transducer or minimize its undesirable effects.
[0013]
For example, at its normal operating frequency, the transducer exhibits a net capacitive reactance. Thus, inductive reactance should be provided to “cancel” this capacitive reactance in order to efficiently couple the transmit / receive signals to the transducer (eg, to maximize the signal-to-noise ratio). However, the close proximity inductive coupler does not provide the required inductance because the inductance creating structure must be placed along the signal wire in close proximity to the transducer. Instead, such results can be achieved by placing an induction coil in series with the signal wire as shown in US Pat. No. 4,899,757 to Pope, Jr. et al.
[0014]
In addition to canceling the capacitive reactance created by the transducer, it is also desirable to match the transducer impedance to the characteristic impedance of the signal wire to minimize signal reflections. In particular, close-position inductive couplers are in close proximity to signal wires due to their limitations and therefore cannot be used to perform such matching. An attempt can be made to optimize the size and material of the transducer in order to align the signal wire with it. However, such optimization is limited and thus the signal power will be reduced to the extent that no signal reflection is removed.
[0015]
Furthermore, the excited transducer naturally creates a low frequency component of vibration, which creates a number of higher frequency components (eg 4 MHz, 8 MHz, 12 MHz, etc.). These undesirable signals cannot be removed through the use of a proximity inductive coupler and must be filtered at the proximal end of the catheter. However, signals within the frequency band in which the imaging system is operated are not filtered and must be treated as interference.
[0016]
Theoretically, the parallel derivative can be placed in close proximity to the transducer to short out the low frequency components, thereby removing the high frequency components. However, such arrangements are complex and expensive and are thus insufficient only for the purpose of removing unwanted components of transducer vibration.
[0017]
Accordingly, it may be desirable to increase the available space within the catheter body by removing or at least reducing the number of internal lumens that support the transmission path. It would be further desirable to improve the mechanical and electrical performance of catheters that employ distant rotating and proximal non-rotating operating devices.
[0018]
(Summary of the Invention)
The present invention provides an improved in-tube that employs a remotely located inductive coupling assembly and / or at least one conductor embedded in the outer wall of an elongated catheter body to provide linkage between respective distal and proximal manipulators. By providing a catheter assembly, the above disadvantages of conventional endovascular catheter assemblies are overcome.
[0019]
In a first embodiment, a catheter assembly according to the present invention includes an elongated catheter body that is rotatable relative to the catheter body and has a proximal end and a distal end disposed within the drive cable. The first electromagnetic device is disposed in the vicinity of the distal end of the catheter body in electrical communication with the proximity operation device near the proximal end of the catheter body. The second electromagnetic component is coupled in electrical communication with the drive cable in a rotational manner and with a remote operation device coupled in a rotational manner with the drive cable. The first and second electromagnetic components form an inductive coupler.
[0020]
According to another aspect of the present invention, the first electromagnetic device has a stator fixedly disposed inside the catheter body, the second electromagnetic device has a rotor placed at the distal end of the drive cable, Here, the stator generally has a hollow cylinder, and the rotor has a rod disposed rotatably in the hollow cylinder. The stator and rotor are preferably made of a ferrite material, the stator has a first electrically conductive coil disposed on the inner surface of the hollow cylinder, and the rotor is a second electrical conductor disposed on the outer surface of the rod. Has a conductive coil.
[0021]
The stator and rotor have opposing surface areas, where each stator and rotor area has a value for the inductive reactance of the inductive coupler, along with the respective diameter, size and number of turns of the first and second electrically conductive coils. It is selected to be substantially equal to the capacitive reactance of the operating device, which can be, for example, an ultrasonic transducer.
[0022]
Further in accordance with another aspect of the present invention, the catheter assembly includes a first conductor having a distal end electrically coupled to the stator and a proximal end configured to be electrically coupled to the signal transceiver. The first conductor has a winding ratio between the first and second electrical conducting coils, selected so that the input impedance seen from the transmission line looking at the inductive coupler substantially matches the characteristic impedance of the transmission line It is preferable to be disposed inside the catheter body. The catheter assembly includes a second conductor having a proximal end electrically coupled to the rotor and a distal end electrically coupled to the ultrasonic transducer. The signal transceiver and the ultrasound transducer are configured to provide 360 ° imaging of body tissue, such as arterial tissue.
[0023]
In a second preferred embodiment, a catheter assembly according to the present invention includes an elongated catheter body with a drive cable disposed therein and having proximal and distal ends that are rotatable relative to the catheter body. The first and second electromagnetic devices are disposed near the distal end of the catheter body, and are electrically connected to the first and second proximity operation devices near the proximal end of the catheter body, respectively. The third and fourth electromagnetic components are rotationally coupled to the drive cable and are in electrical communication with first and second remote control devices that are rotationally coupled to the drive cable. The first and third ceramics form a first inductive coupler, and the second and fourth ceramics form a second inductive coupler.
[0024]
According to another aspect of the present invention, the first and second electromagnetic components each have first and second stators fixedly disposed on the catheter body, and the third and fourth electromagnetic components are drive cables. First and second rotors mounted at the distal ends of the rotors, wherein the stator generally has a hollow cylinder, and the rotors each have a rod rotatably disposed in the hollow cylinder.
[0025]
Further in accordance with another aspect of the present invention, the catheter assembly includes a distal end electrically coupled to the first and second stators, respectively, and a proximal end configured to be electrically coupled to the first and second signal transceivers, respectively. And including first and second conductors. The catheter assembly includes third and fourth conductors, each having a proximal end electrically coupled to the first and second rotors and a distal end electrically coupled to the first and second ultrasonic transducers, respectively. . The first signal transceiver and the first ultrasound transducer are configured to provide 360 ° imaging of body tissue such as arterial tissue, and the second signal transceiver and the second ultrasound transducer are configured to provide blood vessels such as arteries. Configured to provide Doppler measurement of blood flow through.
[0026]
In a third preferred embodiment, a catheter assembly according to the present invention includes an elongated telescopic catheter body disposed therebetween and having a proximal end and a distal end with a drive cable rotatable relative to the catheter body. The first electromagnetic device is disposed in the vicinity of the distal end of the catheter body, and is electrically connected to the proximity operation device in the vicinity of the proximal end of the catheter body. The second electromagnetic device is rotationally coupled to the drive cable and is electrically connected to a remote operating device that is rotationally coupled to the drive cable. The first and second electromagnetic components form an inductive coupler. The telescopic catheter body is movably disposed within the main catheter body to provide a longitudinal displacement of the remote control device relative to the main catheter body. A special aspect of the third preferred embodiment is the first aspect except that a controlled longitudinal displacement of the telescopic catheter body relative to the main catheter body provides a 360 ° image slice that is longitudinally engraved. Similar to those of the preferred embodiment.
[0027]
In a fourth preferred embodiment, the catheter body according to the present invention comprises an elongate catheter body with a first remote control device disposed thereon. The first remote control device is electrically coupled to the first proximity control device via a transmission path embedded in the wall of the catheter body. The catheter assembly includes a drive cable and a second remote control device that is rotationally coupled to the drive cable. The second remote control device is electrically coupled to the second proximity control device via a transmission path inside the drive cable.
[0028]
According to another aspect of the present invention, the first remote control device has the first ultrasonic transducer mounted on the distal end of the catheter body such that the surface of the ultrasonic transducer is perpendicular to the axis of the catheter body. . The second remote control device has a second ultrasonic transducer placed at the remote end of the drive cable. The first and second proximity devices each have a signal transceiver. The first signal transceiver and the first ultrasound transducer are configured to provide a Doppler measurement of blood flow through a blood vessel such as an artery, for example, and the second signal transceiver and the second ultrasound transducer are, for example, arterial tissue Configured to provide a 360 ° image of the body tissue. The catheter wall can be used as part of the transmission path.
[0029]
In a fifth preferred embodiment, a catheter assembly according to the present invention includes an elongate catheter body with first and second remote control devices disposed thereon. The first remote operation device is electrically coupled to the first proximity operation device via respective first and second transmission paths embedded in the wall of the catheter body. The catheter assembly includes a drive cable and a third remote control device that is rotationally coupled to the drive cable. The third remote control device is electrically coupled to the second proximity control device via a transmission path inside the drive cable.
[0030]
According to another aspect of the invention, the first and second remote control devices have respective first and second electrodes, such as ablation electrodes mounted on the distal end of the catheter body. The first proximity device has an RF generator. The third remote control device has an ultrasonic transducer placed at the remote end of the drive cable. The second proximity device has a signal transceiver. The first and second ablation devices and the RF generator are configured to provide ablation treatment to adjacent body tissue, such as arterial tissue, and the ultrasound transducer and signal transceiver are, for example, body tissue, such as arterial tissue Is configured to provide 360 ° video.
[0031]
In a sixth preferred embodiment, a catheter assembly according to the present invention includes an elongate catheter body with a plurality of remote control devices disposed thereon. The plurality of remote operation devices are electrically coupled to at least one proximity operation device via a plurality of transmission paths embedded in the wall of the catheter body.
[0032]
According to another aspect of the invention, the plurality of remote control devices have respective transducer devices arranged to surround the periphery of the catheter body to form a phased array. The proximity equipment includes a transceiver configured to provide a phased electrical signal to a plurality of transducer equipment.
[0033]
Other and other objects, features, aspects and advantages of the present invention will be better understood from the following detailed description of the accompanying drawings. The drawings illustrate both the design and utility of the preferred embodiment of the present invention.
[0034]
(Detailed description of the invention)
With reference to FIGS. 1A, 1B and 2, a first exemplary catheter assembly 10 according to the present invention for ultrasound imaging of a patient's internal body tissue, eg, an arterial wall, is provided. Catheter assembly 10 generally includes an elongate catheter body 12, a remote inductive coupler 14, a drive cable 18, a rotary remote operator device 16, and a non-rotational proximity operator device 17. A drive cable 18 is disposed through substantially the entire catheter body 12 and both are suitably mounted on a drive unit 19 proximate to the catheter assembly 10 at their respective proximal ends.
[0035]
The distal inductive coupler 14 is disposed at the distal end of the catheter body 12 and generally includes a stator 20 and a rotor 22. The stator 20 is fixedly placed on the distal end of the catheter body 12. In particular, the stator 20 is supported on the inner surface of the catheter body 12 as by the method of heat shrinking the catheter body 12 over the stator 20. However, it can be appreciated that other methods of securing the stator 20 within the catheter body 12 can be achieved, for example, by at least partially embedding the stator 20 within the wall of the catheter body 12.
[0036]
The rotor 22 is rotatably mounted inside the stator 20. In particular, the stator 20 includes a generally hollow cylinder 21 having a generally uniform inner diameter. The stator 20 includes an annular flange 38 integrally formed on the inner surface of the hollow cylinder 21 at its proximal end. The stator 20 includes respective first and second openings 34 and 36 through which the rotor 22 extends.
[0037]
In particular, the distal end of the cavity cylinder 21 defines a first opening 34 having a diameter equal to the inner diameter of the cavity cylinder 21. The annular flange 38 defines a second opening 36 having a diameter that is smaller than the diameter of the first opening 34. The rotor 22 has a cylindrical rod 40 and a bearing disc 42 formed on the distal end of the cylindrical rod 40 and preferably integral therewith. The diameters of the rod 40 and the bearing disc 42 are such that the arrangement of the rotor 22 in the stator 20 creates a first bearing surface 44 and a second bearing surface 46 therebetween, respectively, of the first opening 34 and the second opening 36. It is substantially equal to the diameter.
[0038]
In this manner, the first and second bearing surfaces 44 and 46 prevent lateral movement of the rotor 22 relative to the stator 20. The importance of the positional relationship between the rotor 22 and the stator 20 is the close proximity between them so that the induction efficiency between the rotor 22 and the stator 20 is maximized.
[0039]
That is, when the rotor 22 rotates relative to the stator 20, the alternating current applied to either the stator 20 or the rotor 22 creates an alternating current corresponding to the other. Thus, the rotor 22 and the stator 20 also have rotating and non-rotating disks, for example, facing each other.
[0040]
The rotor 22 includes a thrust disk 48 and a thrust washer 50. Thrust disk 48 is formed on the distal end of rod 40 and is preferably integral therewith. The thrust washer 50 is disposed around the proximal end of the rod 40 and is fixed thereto. Thrust disk 48 and thrust washer 50 cooperate to form a first thrust surface 52 and a second thrust surface 54.
[0041]
More specifically, the thrust disk 48 has a diameter that is greater than the diameter of the first opening 34 and is on the far side of the stator 20 so that the proximal surface of the thrust disk 48 contacts the far surface of the stator 20. Adjacent. The thrust washer 50 has a diameter that is greater than the diameter of the second opening 36 and is adjacent to the stator 20 on its proximal side so that the distal surface of the thrust washer 50 contacts the proximal surface of the stator 20. In this manner, the respective first and second thrust surfaces 52 and 54 prevent longitudinal movement of the rotor 22 relative to the stator 20.
[0042]
The remote control device 16 has an ultrasonic transducer device 28 fixedly mounted on the conductive housing 30 such that the surface of the transducer device 28 is substantially parallel to the axis of the elongated catheter body 12. In the preferred embodiment, there is a slight angle between the face of the transducer equipment 28 and the axis of the catheter assembly 10, thereby providing a "conical sweep" during imaging.
[0043]
Proximity device 17 includes a transceiver that alternately transmits and receives electrical signals to and from transducer device 28 to obtain data for vascular wall imaging in which catheter assembly 10 is disposed. However, the remote control device 16 and the proximity control device 17 are not limited to the transducer device 28 and the transceiver, respectively, and any rotary and non-rotary devices that are each electrically coupled to each other without departing from the principles taught by the present invention. It can be recognized that can also be included.
[0044]
The housing 30 so that the conductive transducer backing material 32 made of a suitable material is attenuated therein by substantially all of the ultrasonic energy emitted by the transducer equipment 28 to the transducer backing material 32. In and underneath the transducer equipment 28.
[0045]
Conversely, a transducer matching material made of a suitable material is bonded to the surface of the transducer equipment 28 as a transducer matching layer 33 opposite the transducer backing material 32. The purpose of the matching layer 33, or multiple matching layers, is to maximize energy propagation through the matching layer to improve transducer efficiency and enhance signal bandwidth. The transceiver 17 is placed inside the drive unit 19. However, the transceiver 17 can be mounted on any stationary platform proximate to the inductive coupler 14 without departing from the principles taught by the present invention.
[0046]
The housing 30, the rotor 22, and the drive cable 18 are mechanically and rotationally coupled to the drive unit 19 such that when the drive unit 19 is operated, they rotate as an integral unit with respect to the stator 20. . In particular, the proximal end of the drive cable 18 is suitably placed on the drive unit 19 using means known in the art. The drive cable 18 is preferably designed such that it possesses high torsional stiffness and low bending stiffness.
[0047]
For example, the drive cable 18 is a reverse of a multi-filler coil manufactured using the technique disclosed in US Pat. No. 4,951,677 to Crowley et al., Fully incorporated herein by reference. Made with thatched layer. The proximal end of the rod 40 is suitably placed inside the drive cable 18 using known means such as welding. The rotor 22 includes a housing mounting disk 56 formed on the proximal end of the rod 40 and preferably integral therewith. The housing mounting disk 56 is remote from the bearing disk 48 and is properly mounted inside the housing 30 using known means such as welding.
[0048]
Transceiver 17 is electrically connected to transducer equipment 28 through inductive coupler 14 and first and second transmission lines 24 and 26, respectively. In particular, the transceiver 17 is electrically connected to the stator 20 via the first transmission path 24. The first transmission path 24 is preferably a twisted pair, but may be any electrical conductor used in the manufacture of catheters such as coaxial cables. The first transmission line 24 is fixed relative to the stator 20 and uses a known extrusion method as disclosed in US Pat. No. 4,277,432 to Woinowski, which is fully incorporated herein by reference. Thus, it is preferably disposed inside the catheter body 12. However, as an alternative, the first transmission path 24 can be placed inside the catheter lumen using means known in the art.
[0049]
The transducer device 28 is electrically connected to the rotor 22 of the inductive coupler 14 via the second transmission path 26. Again, the second transmission line 26 is preferably made of a twisted pair, but can also be made of a coaxial cable. The second transmission path 26 is appropriately bonded to the rotor 22 and the housing 30 such that the second transmission path 26 rotates integrally with the housing 30, the rotor 22 and the drive cable 18.
As described above, the stator 20 and the rotor 22 are inductively coupled. In particular, the inductive coupler 14 includes an annular space 57 formed between the inner surface of the cavity cylinder 21 and the outer surface of the rod 40. The stator 20 includes a first electrically conductive coil 58 disposed within the annular space 57 and suitably bonded to the inner surface of the cavity cylinder 21. The rotor 22 includes a second electrically conductive coil 55 disposed within the annular space 57 and suitably bonded to the outer surface of the rod 40. The annular space 57 provides a close positional relationship between the first and second coils 58 and 55, respectively, without any contact between them.
[0050]
The first transmission path 24 is connected to each end of the coil 58, and the second transmission path 26 is connected to each end of the coil 55. In this manner, transceiver 17 and transducer equipment 28 are electrically connected in parallel to stator 20 and rotor 22, respectively.
[0051]
In order to maximize the induction efficiency of the inductive coupler 14, the stator 20 and rotor 22 are preferably made of a magnetic material such as ferrite, and the respective first and second coils 58 and 55 are made of copper. Is preferred. The special characteristic impedance of the inductive coupler 14 is preferably selected to match the signal carrying capacity of the first transmission line 24.
[0052]
That is, the diameter, size of the wire and the number of turns of the first and second coils 58 and 55, respectively, and the surface area of the stator 20 and rotor 22 are such that the inductive coupler 14 is the net capacitive reactance of the transducer equipment at its operating frequency. Selected to exhibit substantially equal inductive reactance. Further, in order to prevent signal reflection between the second transmission line 26 and the inductive coupler 14, the number of turns of the first and second coils 58 and 55 is such that the input impedance of the inductive coupler 14 is the first transmission line 24. Should be selected to match the characteristic impedance.
[0053]
In use, the catheter assembly 10 is inserted into a blood vessel with respect to a patient. For example, if the catheter assembly 10 is used to image a patient's coronary artery, it would be conveniently inserted percutaneously into the patient's femoral artery. The catheter assembly 10 is then manipulated by the physician until the desired area of the patient's coronary artery is adjacent to the transducer equipment 28.
[0054]
With the catheter assembly 10 in place, ultrasound imaging of adjacent arterial tissue may be conveniently achieved by sending electrical pulses to and receiving electrical pulses from the rotating transducer instrument 28.
[0055]
In particular, the drive unit 19 is operated to rotate the transducer equipment 28 at a high rotational speed. In particular, the drive unit 19 provides rotational energy to the drive cable 18 which in turn provides rotational energy to the transducer equipment 28 via the rotor 22 of the inductive coupler 14. By preventing any lateral and longitudinal movement of the rotor 22 relative to the stator 20 via the bearing surfaces 44 and 46 and the thrust surfaces 52 and 54, respectively, a uniform inductive relationship between the stator 20 and the rotor 22 is obtained. It is done.
[0056]
The transceiver 17 transmits an electrical pulse to the stator 22 via the first transmission path 24, thereby charging the first coil 58. The charge on coil 58 is inductively coupled to coil 55. Inductive coupling is maximized by the close positional relationship between the stator 20 and the rotor 22 at the respective first and second bearing surfaces 44 and 46. The inductive charge of the second coil 55 is then transmitted to the transducer equipment 28 via the second transmission path 26.
[0057]
The electrically excited transducer device 28 emits ultrasonic energy that reflects off the patient's arterial wall and returns to the transducer device 28. This reflected ultrasonic energy creates a return electrical signal in the transducer equipment 28 that is transmitted back to the rotor 22 via the second transmission path 26, thereby charging the second coil 55. The charge on coil 55 is inductively coupled to coil 58. The inductive charge on the first coil 58 is then transmitted back to the transceiver 17 via the first transmission path 24. This return electric signal is further processed as video data. The transceiver 17 alternately transmits electrical pulses to and receives electrical pulses from the transducer equipment 28 to obtain further video data.
[0058]
Since the inductive coupler 14 is positioned closely adjacent to the transducer equipment 28, an effectively increased signal-to-noise ratio is obtained with the benefit that a higher quality video signal is transmitted to the transceiver 17. . That is, since the inductive reactance of the inductive coupler 14 is equal to the net capacitive reactance of the transducer equipment 28, the reactive power of the return electrical pulse is minimized.
[0059]
Furthermore, since the inductive coupler 14 is used to match the impedance of the transducer equipment 28 to the characteristic impedance of the first transmission line 24, signal reflection is minimized. Finally, since the inductive coupler 14 is electrically connected in parallel to the transducer equipment 28, the inductive coupler 14 shorts out any low frequency components of the vibration created by the transducer equipment 28, and thus non-filterable high frequency components are produced. Further prevent it from being created. As such, the signal-to-noise ratio of the return electrical signal is increased, thus obtaining a higher quality image.
[0060]
With reference to FIGS. 3A, 3B and 4, a second exemplary catheter assembly 60 is provided for measurement of blood velocity inside a patient's blood vessel, while also providing an ultrasound image of the vessel wall. The catheter assembly 60 generally includes an elongated catheter body 62, respective first and second remote inductive couplers 64 and 65, a drive cable 66, respective first and second rotary remote manipulators 68 and 70, and respective first. One and second non-rotating proximity manipulators 72 and 74 are included.
[0061]
A drive cable 66 is disposed substantially throughout the catheter body 62, both of which are mounted at their proximal ends on a drive unit 76 proximate the catheter assembly 60. Respective first and second inductive couplers 64 and 65 are disposed at the distal end of the catheter body 62 and generally include a first stator 78 and a first rotor 82, respectively, and a second stator 80 and a second rotor 83, respectively. Including. The first and second inductive couplers 64 and 65 are coaxial with each other.
In particular, the first and second taters 78 and 80, respectively, are supported on the inner surface of the catheter body 62, such as by way of heat shrinking the catheter body 62 over it. However, other ways of securing the first and second stators 78 and 80 within the catheter body 62 can be achieved, for example, by embedding the first and second stators 78 and 80 at least partially within the wall of the catheter body 62. It can be recognized that.
[0062]
The construction of the first and second inductive couplers 64 and 65, respectively, guides the catheter assembly 10 except that the first rotor 82 lacks a thrust washer and the second rotor 83 lacks a housing disk and a thrust disk 48. The structure is the same as that of the coupler 14 described above. The first stator 78 and the first rotor 82 form first and second bearing surfaces 85 and 87 and a first annular space 93 therebetween, and the second stator 80 and the second rotor 83 are third and Fourth bearing surfaces 89 and 91 and a second annular space 95 are formed therebetween.
[0063]
Catheter assembly 60 includes an insulating disk 84 disposed between respective first and second inductive couplers 64 and 65. The insulating disk 84 is made of an electrically insulating material to prevent electrical conduction between the respective first and second inductive couplers 64 and 65.
[0064]
In particular, the proximal end of the first stator 78 and the distal end of the second stator 80 abut against the distal and proximal surfaces of the insulating disk 84, respectively. The proximal end of the first rotor 82 and the distal end of the second rotor 83 are fixedly placed on the distal and proximal surfaces of the insulating disk 84, respectively. The surface of the insulating disk 84 preferably has a recess formed therein for receiving the respective ends of the rotors 82 and 83.
[0065]
The second rotor 83 includes a thrust washer 86 disposed near the proximal end of the rod rotor 83 and fixed thereto. Thrust disk 79, thrust washer 86, and insulating disk 84 formed at the distal end of first rotor 82 are first and second respectively in much the same manner as described above with reference to inductive coupler 22 of catheter assembly 10. , Cooperate to form third and fourth thrust surfaces 97, 99, 101 and 103.
[0066]
In this way, the induction efficiency of the first and second inductive couplers 64 and 65, respectively, is increased. In particular, the bearing surfaces 85, 87, 89 and 91 and the thrust surfaces 97, 99, 101 and 103 provide a close positional relationship and the lateral and longitudinal movement between the stators 78 and 80 and the rotors 82 and 83, respectively. To prevent.
[0067]
The first remote control device 68 is a first ultrasonic transducer that is fixedly mounted on the conductive housing 81 such that the surface of the first ultrasonic transducer device 88 is substantially parallel to the axis of the elongated catheter body 62. It has equipment 88.
[0068]
In the preferred embodiment, there is a slight angle between the face of the first ultrasonic transducer instrument 88 and the axis of the catheter assembly 60, thereby providing a “conical sweep” between the images. The first proximity device 72 alternately transmits and receives electrical signals to and from the first transducer device 88 to obtain data for vessel wall imaging in which the catheter assembly 60 is disposed. Have
[0069]
The second remote operation device 70 is fixedly placed on the far end of the conductive housing 81 so that the surface of the second ultrasonic transducer device 90 is substantially perpendicular to the axis of the elongated catheter body 62. It has two ultrasonic transducer equipment 90.
[0070]
The second proximity device 74 alternately transmits electrical signals to and from the second transducer device 90 to obtain data for Doppler measurement of blood flow within the blood vessel in which the catheter assembly 60 is disposed. A second transceiver for receiving; However, the remote control devices 68 and 70 and the proximity control devices 72 and 74 are not limited to the transducer devices 88 and 90 and the transceiver, respectively, and any rotation that is electrically connected to each other without departing from the principles taught by the present invention. It can be appreciated that both formula and non-rotating devices can also be included.
[0071]
The conductive transducer backing material 92 made of a suitable material is attenuated therein so that substantially all of the ultrasonic energy emitted by the transducer equipment 88 and 90 to the transducer backing material 92 is attenuated therein. It is placed in the housing 81.
[0072]
Conversely, a transducer matching material made of a suitable material is formed on the surface of the respective transducer equipment 88 and 90 as respective transducer matching layers 105 and 107 opposite the transducer backing material 92. The purpose of the matching layers 105 and 107, or multiple matching layers, is to maximize energy propagation through the matching layers to improve transducer efficiency and enhance signal bandwidth. Each transceiver 72 and 74 is mounted within drive unit 76, however, can be mounted on any stationary platform proximate to inductive coupler 64 without departing from the principles taught by the present invention.
[0073]
Rotors 82 and 83 are mechanically and rotationally mounted on housing 81 and drive cable 66, respectively, in much the same manner as described above with reference to rotor 22, housing 30, and drive cable 18. Thus, the housing 81, the respective first and second rotors 82 and 83, and the drive cable 66 rotate as one unit.
[0074]
In much the same manner as described above for the transceiver 17 and the transducer assembly 28 of the catheter assembly 10, the first transceiver 72 is routed through the first inductive coupler 64 and the first and second transmission lines 94 and 96, respectively. 88, and the second transceiver 74 is electrically connected to the second transducer instrument 90 through the second inductive coupler 65 and third and fourth transmission lines 98 and 100, respectively.
[0075]
In particular, transceivers 72 and 74 are electrically connected to stators 78 and 80 via first and third transmission lines 94 and 98, respectively. The transmission lines 94 and 98 are preferably twisted pairs, but may be any electrical conductor used in the manufacture of catheters such as coaxial cables. The first and third transmission lines 94 and 98 are preferably fixed relative to the stators 78 and 80, respectively, and disposed within the catheter body 62 using known extrusion methods. However, the first transmission lines 94 and 98 can also be placed inside a catheter lumen (not shown) using means known in the art.
[0076]
Transducer equipment 88 and 90 are electrically connected to rotors 82 and 83 via second and fourth transmission lines 96 and 100, respectively. Again, transmission lines 96 and 100 are preferably made of twisted pairs, but can also be made of coaxial cables. The second transmission path 96 is suitably bonded to the first rotor 82 and the housing 81 and the fourth transmission so that the transmission paths 96 and 100 rotate integrally with the housing 81, the rotors 82 and 83 and the drive cable 66. The path 100 is appropriately bonded to the second rotor 83 and the housing 81.
[0077]
As described above, stators 78 and 80 are inductively coupled to rotors 82 and 83, respectively. In particular, the first stator 78 and the second stator 80 each include a first electrically conductive coil 102 and a third electrically conductive coil 106 that are suitably bonded to their inner surfaces, respectively, and the first rotor 82 and the second rotor 83 are It includes a second electrically conductive coil 104 and a fourth electrically conductive coil 108 that are suitably bonded to the outer surface.
[0078]
A first annular space 93 formed between the first stator 78 and the first rotor 82, and a second annular space 95 formed between the second stator 80 and the second rotor 83, respectively. A close positional relationship is obtained between 102 and 104 and between the respective third and fourth coils 102 and 104 without any contact therebetween. Respective first, second, third and fourth transmission lines 94, 96, 98 and 100 are connected to the respective first, second, third and fourth coils 102, 104, 106 and 108 as shown. Connected to each end.
[0079]
In this manner, the respective first and second transceivers are electrically connected in parallel to the respective first and second stators 78 and 80, and the respective first and second transducer equipment 88 and 90 are respectively The first and second rotors 82 and 83 are electrically connected in parallel, respectively.
[0080]
As with the inductive coupler 14 of the catheter assembly 10, various parameters of the respective first and second inductive couplers 64 and 65 can be selected to maximize the efficiency of the catheter assembly 60.
[0081]
In use, the catheter assembly 60 is inserted into the patient's blood vessel in much the same manner as described above with reference to the catheter assembly 10. With a properly placed catheter assembly 60, ultrasound imaging of adjacent arterial tissue will be achieved conventionally by the first ultrasound transducer device 88 in much the same manner as described above with respect to the catheter assembly 10. .
[0082]
In addition, the catheter assembly 60 can be employed to provide Doppler data regarding blood velocity within the blood vessel by transmitting electrical pulses to and receiving electrical signals from the second transducer instrument 90.
[0083]
In particular, the second transceiver transmits an electrical signal to the second stator 80 via the third transmission path 98, thereby charging the third coil 106. The charge on the third coil 106 is inductively coupled to the fourth coil 108. This inductive coupling is maximized by the close positional relationship between the second stator 80 and the second rotor 83 at the respective third and fourth bearing surfaces 89 and 91. The induced charge on the fourth coil 108 is then transmitted to the second transducer equipment 90 via the fourth transmission line 100.
[0084]
The electrically excited second transducer device 90 emits ultrasonic energy, which is reflected by the blood flowing into the vessel and returns to the second transducer device 90. This reflected ultrasonic energy creates a return electrical signal in the second transducer device 90 that is transmitted back to the second rotor 83 via the fourth transmission line 100, thereby charging the fourth coil 108. The charge of the fourth coil 108 is inductively coupled to the third coil 106.
[0085]
The inductive charge on the third coil 106 is then transmitted back to the second transceiver 17 via the third transmission path 98. This return electric pulse is further processed as Doppler data. The second transceiver alternately transmits electrical pulses to and receives electrical signals from the transducer equipment 90 to obtain further Doppler data.
[0086]
The benefits and advantages obtained by placing the respective first and second inductive couplers 64 and 65 at the distal end of the catheter assembly 60 adjacent to the respective first and second transducer devices 88 and 90 are Same as described above for assembly 10.
[0087]
Referring to FIGS. 5A, 5B and 6, a third exemplary catheter assembly 120 generally includes an elongate main catheter body 122, an elongate telescopic catheter body 124, a far inductive coupler 126, a drive cable 128, a rotary far manipulator 130. And a non-rotating proximity manipulator 132. Telescopic elongated catheter body 124 is movably disposed in main catheter body 122. The drive cable 128 is disposed substantially throughout the telescopic catheter body 124. The drive cable 128, the main catheter body 122 and the telescopic catheter body 124 are mounted on a drive unit 134 proximate to the catheter assembly 120 at their respective proximal ends. The drive unit 134 may be any drive unit suitable for use with telescopic catheters, many of which are known in the art.
[0088]
Inductive coupler 126 is disposed at the distal end of telescopic catheter body 124 and generally includes a stator 136 and a rotor 138. The remote control device 130 is disposed in the main catheter body 122 remote from the telescopic catheter body 124. However, the distal manipulator 130 is partially or fully disposed within the distal end of the telescopic catheter body 124.
[0089]
In particular, the structure and positional relationship between the stator 136 and rotor 138 of the inductive coupler 126 is similar to that described above with respect to the stator 20 and rotor 22 of the inductive coupler 14 of the catheter assembly 10. The remote control device 130 has a transducer alignment and backing layer (not shown) fixedly mounted on the conductive housing 142 in much the same manner as described above with respect to the transducer 28 and housing 30 of the catheter assembly 10. An ultrasonic transducer 140 is provided.
[0090]
Proximity device 132 includes a transceiver that alternately transmits and receives electrical signals to and from transducer 140 to obtain data for vascular wall imaging in which catheter assembly 120 is disposed. However, the remote control device 130 and the proximity control device 132 are not limited to the transducer 140 and the transceiver, respectively, and any rotary and non-rotary devices that are each electrically connected to each other without departing from the principles taught by the present invention. It can be recognized that can also be included.
[0091]
The transceiver 132 is placed inside the drive unit 134. However, the transceiver 132 can be mounted on any stationary platform proximate to the inductive coupler 126 without departing from the principles taught by the present invention.
[0092]
Housing 142, rotor 138 and drive cable 128 are mechanically and rotationally connected to drive unit 134 in much the same manner as described above for housing 30, rotor 22, drive cable 18 and drive unit 19 of catheter assembly 10. Combined. Similarly, the transceiver 132 is inductively coupled in much the same manner as described above for the transceiver 17 and transducer equipment 28 of the catheter assembly 10 except that the first transmission path 144 is disposed within the telescopic catheter body 124. Is electrically coupled to the transducer 140 through a transformer 126 and respective transmission lines 144 and 146.
[0093]
In use, the catheter assembly 120 is inserted into the patient's blood vessel in much the same manner as described above with reference to the catheter assembly 10. With the catheter assembly 120 properly positioned, ultrasound imaging of adjacent arterial tissue will be achieved conventionally by the transducer instrument 140 in much the same manner as described above with respect to the catheter assembly 10.
[0094]
In addition, by manually manipulating the drive unit 134, the telescopic catheter body 124 can be moved relative to the main catheter body 122 to place the transducer 140 adjacent to various desired imaging positions within the patient's blood vessel. Can move vertically. In addition, by automatically manipulating the drive unit 134, the telescopic catheter body 124 is controlled to collect data representing a 360 ° “slice” engraved in the longitudinal direction of the patient's internal vessel wall. Can be moved longitudinally relative to the main catheter body 122 in a uniform manner and the sample can then be reconstructed using known algorithms and in a two- or three-dimensional format on a console monitor (not shown). Can be displayed.
[0095]
With reference to FIGS. 7A, 7B and 8, a fourth exemplary catheter assembly 150 is provided for measuring blood velocity within a patient's blood vessel while also providing an ultrasound image of the vessel wall. Catheter assembly 150 generally includes an elongate catheter body 152, a drive cable 154, a rotary remote control device 156, a non-rotary remote control device 158 and respective first and second non-rotational proximity control devices 160 and 162. The drive cable 154 is disposed substantially throughout the catheter body 152 and both are mounted on a drive unit 164 proximate the catheter assembly 150 at their respective proximal ends. Although each proximity control device 160 and 162 is shown as being disposed within drive unit 164, each proximity control device 160 and 162 is external to drive unit 164 without departing from the principles taught by the present invention. Can be placed.
[0096]
Non-rotary remote control instrument 158 includes a first ultrasonic transducer instrument 166 (forward monitoring transducer) to perform diagnostic functions such as Doppler measurement blood velocity. The first ultrasonic transducer instrument 166 is embedded at the distal tip of the catheter body 152 such that the face of the transducer instrument 166 is substantially perpendicular to the axis of the catheter body 152. A conductive transducer backing material 168 is placed directly under the first transducer equipment 166 and the transducer matching material 170 is adhered to the face of the transducer equipment 166 as a transducer matching layer 170 opposite the transducer backing material 168.
[0097]
Alternatively, the non-rotating remote control device 158 has one or more ultrasonic transducer devices embedded in the catheter body 152 such that the surface of the transducer device is substantially parallel to the axis of the guide sheath. In this manner, the ultrasonic transducer device can facilitate therapeutic functions such as, for example, microbubble encapsulated drug ejection. In this case, a focused ultrasound signal is provided to the pathological site in connection with the ejection of microbubble encapsulated drug that is broken by the ultrasound energy and released to the pathological site.
[0098]
The first non-rotating proximity manipulator 160 alternately transmits electrical signals to and from the first transducer instrument 166 to obtain data for Doppler measurement of blood flow within the blood vessel in which the catheter assembly 150 is disposed. And a first transceiver for receiving and receiving. However, the non-rotating remote control device 158 and the first non-rotating proximity control device 160 are not limited to transducer devices and transceivers, respectively, and any non-rotating remote control device 158 and each non-rotating remote control device 160 are electrically connected to each other without departing from the principles taught by the present invention. It can be appreciated that it also includes a rotary device.
[0099]
The first transceiver 160 is electrically coupled to the first transducer equipment 166 through the first transmission line 172. The first transmission path 172 is preferably a twisted pair, but may be any electrical conductor used in the manufacture of catheters such as coaxial cables. The first transmission path 172 is embedded within the wall of the catheter body 152 using an extrusion process. It is important to minimize the presence of bubble-like irregularities and to keep the transmission path spacing inside the catheter body 152 constant during the extrusion process to provide a uniform impedance. This results in a transmission path that is uniformly embedded within the catheter body 152 and has a uniform impedance through the length of the catheter body 152 for optimal signal transmission.
[0100]
The catheter body 152 preferably forms part of the first transmission path 172. For example, as depicted in FIG. 13, the first transmission path 172 is formed from two electric wires 173 with a catheter body 152 serving as an insulating material between the electric wires 173. Equation, z = [120 / sqr (er)] * [ln (2 * s / d)] (where z = impedance, s = interval between wires shown in inches, d = between wires shown in inches And er = effective relative dielectric constant of the medium between the wires), the intrinsic characteristic impedance of the transmission line 172 is obtained. For example, if the diameter (d) of the electric wire 173 is 0.010 inch, the distance (s) between the electric wires is 0.02 inch, and the effective relative dielectric constant (er) of the catheter body 152 is 2.7, the transmission line 172 The impedance (z) will be 100 ohms. The wire 173 is insulated and twisted during extrusion, resulting in a uniform spacing of twisted pairs. It should be noted that wire twisting is used not only to achieve uniform impedance, but also to promote uniform spacing between wires.
[0101]
The rotary remote control instrument 156 has a second transducer instrument 174 for performing ultrasound imaging of the vessel wall. Second transducer instrument 174 is fixedly mounted on housing 176 such that the surface of second transducer instrument 174 is substantially parallel to the axis of catheter body 152. In the preferred embodiment, there is a slight angle between the face of the second transducer instrument 174 and the axis of the catheter assembly 150, thereby providing a “conical sweep” during imaging. A conductive transducer backing material 178 made of a suitable material is placed in the housing 30 and directly below the second transducer equipment 174, and a transducer matching material made of a suitable material is opposite the transducer backing material 178. The transducer matching layer 180 is adhered to the surface of the second transducer equipment 174.
[0102]
The second non-rotating proximity device 162 alternately transmits and receives electrical signals to and from the second transducer device 174 to obtain data for vascular wall imaging in which the catheter assembly 150 is placed. Having a second transceiver.
[0103]
However, the rotary remote control device 156 and the second non-rotating proximity device 162 are not limited to transducer devices and transceivers, respectively, and any rotary type that is electrically connected to each other without departing from the principles taught by the present invention. It can be appreciated that and non-rotating devices can also be included.
[0104]
Housing 176 and drive cable 154 are mechanically and rotationally coupled to drive unit 164 such that drive unit 164 can rotate drive cable 154 and housing 176 as an integral unit. In particular, the proximal end of the drive cable 154 is suitably placed on the drive unit 164 using means known in the art. The drive cable 154 is preferably designed in much the same manner as the drive cable 18 described with respect to the catheter assembly 10.
[0105]
The second transceiver 162 is electrically coupled to the second transducer instrument 174 through the second transmission line 182. The second transmission line 182 is preferably a coaxial cable, but may be any electrical conductor used in the manufacture of a catheter, such as a twisted pair. The second transmission line 182 is disposed in the drive cable 154 using means known in the art.
[0106]
Catheter assembly 150 is similar to that described above for catheter assembly 60 except that first transmission path 172 covers second transducer equipment 174, thereby slightly reducing the imaging capability of catheter assembly 150. Perform ultrasonic imaging and / or Doppler measurements.
[0107]
With reference to FIGS. 9A, 9B, 10 and 11, a fifth exemplary catheter assembly 190 is provided for performing a therapeutic application such as ablation treatment, while also providing an ultrasound image of the vessel wall. The catheter assembly 190 generally includes an elongate catheter body 192, a drive cable 194, a rotary remote control device 196, respective first and second non-rotary remote control devices 198 and 200 and respective first and second non-rotational proximity. Manipulation equipment 202 and 204 are included. The drive cable 194 is disposed substantially throughout the catheter body 192 and both are mounted on the drive unit 206 proximate the catheter assembly 190 at their respective proximal ends. Although each proximity control device 202 and 204 is shown as being disposed within drive unit 206, each proximity control device 202 and 204 is external to drive unit 206 without departing from the principles taught by the present invention. Can be placed.
[0108]
In particular, the first and second non-rotating remote control devices 198 and 200 each have an ablation device such as an electrode for performing an ablation treatment, for example. A more detailed description of the ablation electrode is described in Swanson et al., US Pat. No. 5,582,609, which is fully incorporated herein by reference. First and second ablation devices 198 and 200 are secured to the outer surface of catheter body 192 in a known manner, such as mechanical interference. As an alternative, the first and second ablation devices 198 and 200 may be any conductor used to establish electrical contact with non-metallic portions of the circuit, such as, for example, conductive inks. Is described in co-pending application No. 08 / 879,343, filed June 20, 1997, which is fully incorporated herein by reference. In an alternative embodiment, the first and second non-rotating remote control devices 198 and 200 each have a diagnostic device such as a mapping or pacing electrode.
[0109]
The first non-rotating proximity device 202 has an energy source for the first and second ablation devices 198 and 200, respectively. The energy source may be, for example, an RF generator as described in Jackson et al., US Pat. No. 5,383,874, and Edwards et al., US Pat. No. 5,456,682, which are fully incorporated herein by reference. May be included. It can be appreciated that the ablation devices 198 and 200 can be individually energized with two separate energy sources without departing from the principles taught by the present invention. Also, each of the non-rotating remote devices 198 and 200 and the first non-rotating proximity device 202 are not limited to ablation devices and energy sources, respectively, and are electrically connected to each other without departing from the principles taught by the present invention. It can be appreciated that any non-rotating device can be included in series. For example, the non-rotating far-field devices 198 and 200 and the first non-rotating proximity device 202 will each have mapping or pacing electrodes and a signal generator.
[0110]
The RF generator 202 is electrically coupled to the ablation device 198 and 200 through respective first and second transmission lines 208 and 210. Each second transmission line 208 and 210 preferably includes a pair of leads connected in parallel to the respective ablation devices 198 and 200. Various wire connection techniques are described in US Pat. No. 5,582,609, previously expressed as expressly incorporated herein by reference. Each transmission path 208 and 210 is embedded within the wall of the catheter body 192 using an extrusion process. It can be appreciated that the amount of transmission path embedded in the catheter body 192 is not limited to two. For example, FIG. 11 illustrates an alternative embodiment that employs four embedded transmission lines 212, 214, 216, and 218 that can be used to excite four ablation devices.
[0111]
As with the catheter assembly 150, the rotary remote control instrument 196 has an ultrasonic transducer instrument 220 with alignment and backing layers 222 and 224 on opposite sides, respectively. Transducer equipment 220 is mounted on a transducer housing 226 that is mechanically and rotationally coupled to drive unit 206 via drive cable 194. Second proximity non-rotating manipulator 204 has a transceiver that is electrically coupled to transducer instrument 220 via a transmission line 228 disposed within drive cable 194.
[0112]
In use, the catheter assembly 190 is inserted into the vessel relative to the patient and manipulated by the physician until the desired area of the patient's coronary artery is adjacent to the transducer device 220. With proper placement of the catheter assembly 190, ultrasound imaging of adjacent arterial tissue is performed to place the ablation device adjacent to abnormal tissue, such as arrhythmic tissue. Arrhythmic tissue can be positioned using a mapping catheter by ultrasound imaging used to identify mapping catheter electrodes adjacent to abnormal tissue. The physician then places each ablation device 198 and 200 adjacent to the identified mapping catheter electrode and thus adjacent to the abnormal tissue. The RF generator 204 is then operated to excite the respective ablation devices 198 and 200 via the respective transmission paths 208 and 210, thereby ablating abnormal tissue. Each transmission line 208 and 210 covers the transducer equipment 220, thereby slightly reducing the imaging ability of the catheter assembly 190.
[0113]
Referring to FIGS. 14A and 14B, a sixth exemplary catheter assembly 230 is provided for providing an ultrasound image of the vessel wall. Catheter assembly 230 generally includes an elongated catheter body 232, a plurality of remote operating devices 234 and a proximal operating device 236 coupled to the remote operating device 234.
[0114]
In particular, the plurality of remote operation devices 234 have respective transducer devices arranged around the periphery so as to be embedded in the distal end of the catheter body 232 and to form a phased array. For ease of illustration, a limited number of transducer equipment is shown. Phased arrays are usually composed of more transducer equipment (generally 32 transducer equipment). A more detailed description of the structure and utility of the phased array is given in US Pat. No. 3,938,502 to Bom, which is expressly and fully incorporated herein by reference.
[0115]
Proximity control equipment 236 includes a transceiver that is electrically coupled to a plurality of transducer equipment 234 via respective transmission paths 236 (partially indicated by phantom lines). The transceiver is configured to provide each of the plurality of phased electrical signals to each transducer equipment 232. Transmission path 236 is embedded inside the wall of catheter body 232 using an extrusion process. The catheter body 232 includes a guide lumen 238 formed therethrough to provide a guide through the wire of the catheter body 232 to the imaging region.
[0116]
Many of the features described with respect to catheter assemblies 10, 60, 120, 150 and 190 can be combined in various ways to create another embodiment. For example, ablation devices with corresponding transmission lines and RF generators can be added to each catheter assembly 10, 60, 120, 150 and 230 to provide ablation treatment capability. Anterior monitoring transducer equipment can be added to the catheter assembly 190 by either being placed in front of the housing 226 or embedded in the catheter body 192 to provide Doppler measurement of blood flow. Catheter assemblies 150 and 190 can be manufactured specifically for rotary transducer equipment that provides Doppler measurement of blood flow, or ablation therapy, respectively.
[0117]
The number of transmission paths that can be embedded within the walls of the guide sheath, and thus the number of remote control devices supported by a special catheter assembly, is limited by space availability and impedance matching. In determining the characteristic impedance of the embedded transmission line, the distance between the two wires and the diameter of the wire in the transmission line must be taken into account. In general, the characteristic impedance of a transmission line is inversely proportional to the natural logarithm of the distance between two wires in the transmission line. The spacing between the wires for a given diameter of the wires of the transmission line thus embedded should be selected in a manner that matches the desired impedance level of the transmission line.
[Brief description of the drawings]
FIG. 1A is a partial side cross-sectional view of a first preferred catheter assembly employing a far inductive coupler.
FIG. 1B is a partial side cross-sectional view of a first preferred catheter assembly employing a far inductive coupler.
FIG. 2 is a partial side cross-sectional view of the catheter assembly of FIGS. 1A and 1B.
FIG. 3A is a partial side cross-sectional view of a second preferred catheter assembly employing a far inductive coupler.
FIG. 3B is a partial side cross-sectional view of a second preferred catheter assembly employing a far inductive coupler.
4 is a partial side cross-sectional view of the catheter assembly of FIGS. 3A and 3B. FIG.
FIG. 5A is a partial side cross-sectional view of a third preferred catheter assembly employing a far inductive coupler.
FIG. 5B is a partial side cross-sectional view of a third preferred catheter assembly employing a far inductive coupler.
6 is a partial side cross-sectional view of the catheter assembly of FIGS. 5A and 5B. FIG.
7A is a partial side cross-sectional view of a fourth preferred catheter assembly employing an implanted transmission line. FIG.
7B is a partial side cross-sectional view of a fourth preferred catheter assembly employing an implanted transmission line. FIG.
FIG. 8 is a partial side cross-sectional view of the catheter assembly of FIGS. 7A and 7B.
9A is a partial side cross-sectional view of a fifth preferred catheter assembly employing two implantable transmission paths. FIG.
FIG. 9B is a partial side cross-sectional view of a fifth preferred catheter assembly employing two implantable transmission paths.
10 is a partial side cross-sectional view of the catheter assembly of FIGS. 9A and 9B. FIG.
FIG. 11 is a cross-sectional view of the catheter assembly of FIGS. 9A and 9B employing four implanted transmission lines.
FIG. 12 is a partial side cross-sectional view of a prior art catheter assembly employing an internal lumen placement transmission path.
13 is a partial side cross-sectional view of the guide sheath and transmission path of the catheter assembly of FIGS. 7A and 7B. FIG.
14A is a partial side cross-sectional view of a fifth preferred catheter assembly employing two implantable transmission lines. FIG.
FIG. 14B is a partial side cross-sectional view of a fifth preferred catheter assembly employing two implantable transmission paths.

Claims (21)

近接端および遠方端を持つ細長いカテーテル本体と、
前記カテーテル本体中に配置され、近接端および遠方端を有し前記カテーテル本体に関して回転式である駆動ケーブルと、
前記駆動ケーブルの遠方端に配置された操作器材と、
前記カテーテル本体内の遠方端近傍に固定式に配置され、空洞シリンダーを有したステーターと、
前記駆動ケーブルの遠方端近傍に配置され、および前記操作器材と電気的に連通し、前記空洞シリンダー内に回転式に配置されロッドを有するローターとを有し、
前記ステーターとローターは誘導結合器を形成する、カテーテルアセンブリ。
An elongate catheter body having a proximal end and a distal end;
A drive cable disposed in the catheter body and having a proximal end and a distal end and rotatable with respect to the catheter body;
An operation device disposed at a distal end of the drive cable;
A stator disposed in a fixed manner near the distal end in the catheter body and having a hollow cylinder;
A rotor disposed near a distal end of the drive cable, and in electrical communication with the operating equipment, and rotatably disposed within the hollow cylinder and having a rod;
The catheter assembly, wherein the stator and rotor form an inductive coupler.
ステーターはフェライト材料で作られ、更に空洞シリンダーの内側表面上に配置された第一電気伝導コイルを有し、ローターはフェライト材料で作られ、更にロッドの外側表面上に配置された第二電気伝導コイルを有することを特徴とする請求項1に記載のカテーテルアセンブリ。  The stator is made of a ferrite material and further has a first electrically conductive coil disposed on the inner surface of the hollow cylinder, and the rotor is made of a ferrite material and further disposed on the outer surface of the rod. The catheter assembly of claim 1, comprising a coil. 操作器材は容量性リアクタンスを持ち、ステーターおよびローターは対抗する表面積を持ち、ここでそれぞれのステーターおよびローターの表面積は、第一および第二電気伝導コイルのそれぞれの直径、大きさおよび捲き数と共に誘導結合器の誘導性リアクタンスの値が容量性リアクタンスに実質的に等しいように選択されることを特徴とする請求項2に記載のカテーテルアセンブリ。  The operating equipment has capacitive reactance, and the stator and rotor have opposing surface areas, where the surface area of each stator and rotor is induced with the respective diameter, size and number of turns of the first and second electrical conducting coils. 3. A catheter assembly according to claim 2, wherein the inductive reactance value of the coupler is selected to be substantially equal to the capacitive reactance. 操作器材は超音波トランスジューサを有することを特徴とする請求項1に記載のカテーテルアセンブリ。  The catheter assembly according to claim 1, wherein the operating device includes an ultrasonic transducer. さらに、第一電磁器材電気的に結合された遠方端および信号トランシーバへの電気的接続用に構成された近接端を持つ導体を有することを特徴とする請求項1に記載のカテーテルアセンブリ。  The catheter assembly of claim 1, further comprising a conductor having a first end electrically coupled to the distal end and a proximal end configured for electrical connection to the signal transceiver. 導体はカテーテル本体内部に配置されることを特徴とする請求項5に記載のカテーテルアセンブリ。  The catheter assembly of claim 5, wherein the conductor is disposed within the catheter body. 前記ステーターは第一電気伝導コイルを有し、
前記ローターは第二電気伝導コイルを有し、
第一および第二電気伝導コイル間の捲き数比は導体から誘導結合器を見た入力インピーダンスが導体の特性インピーダンスと実質的に等しいように選択される請求項5に記載のカテーテルアセンブリ。
The stator has a first electrically conductive coil;
The rotor has a second electrically conductive coil;
6. The catheter assembly of claim 5, wherein the ratio of the number of turns between the first and second electrically conductive coils is selected such that the input impedance seen from the conductor to the inductive coupler is substantially equal to the characteristic impedance of the conductor.
近接端および遠方端を持つ細長いカテーテル本体と、
近接端および遠方端を持ち、およびカテーテル本体に関して回転式である、カテーテル中に配置された駆動ケーブルと、
駆動ケーブルの遠方端近傍に配置された第一および第二操作器材と、
駆動ケーブルの遠方端近傍に配置された第一回転式電磁器材と誘導的に結合されるカテーテルの遠方端近傍に配置された第一静止電磁器材を有する第一誘導結合器と、
駆動ケーブルの遠方端近傍に配置された第二回転式電磁器材と誘導的に結合されるカテーテルの遠方端近傍に配置された第二静止電磁器材を有する第二誘導結合器と、
を有し、第一回転式電磁器材は第一操作器材と電気的に連繋しており、第二回転式電磁器材は第二操作器材と電気的に連繋していることを特徴とするカテーテルアセンブリ。
An elongate catheter body having a proximal end and a distal end;
A drive cable disposed in the catheter that has a proximal end and a distal end and is rotatable with respect to the catheter body;
First and second operating devices disposed near the distal end of the drive cable;
A first inductive coupler having a first stationary electromagnetic member disposed near the distal end of the catheter inductively coupled with a first rotary electromagnetic member disposed near the distal end of the drive cable;
A second inductive coupler having a second stationary electromagnetic member disposed near the distal end of the catheter inductively coupled to a second rotary electromagnetic member disposed near the distal end of the drive cable;
A catheter assembly, wherein the first rotary electromagnetic device is electrically connected to the first operating device, and the second rotary electromagnetic device is electrically connected to the second operating device. .
第一および第二静止電磁器材はそれぞれカテーテル本体内に固定して配置された第一および第二ステーターを有し、
第一および第二回転式電磁器材はそれぞれ駆動ケーブルに機械的に結合された第一および第二ローターを有することを特徴とする請求項8に記載のカテーテルアセンブリ。
The first and second stationary ceramic materials each have a first and second stator fixedly disposed within the catheter body,
9. The catheter assembly of claim 8, wherein the first and second rotary electromagnetic devices have first and second rotors mechanically coupled to the drive cable, respectively.
第一および第二ステーターは一般に空洞シリンダーを有し、
第一および第二ローターはそれぞれの空洞シリンダー内に回転式に配置されたロッドを有することを特徴とする請求項8に記載のカテーテルアセンブリ。
The first and second stators generally have hollow cylinders;
The catheter assembly of claim 8, wherein the first and second rotors have rods rotatably disposed within respective cavity cylinders.
第一および第二操作器材は超音波トランスジューサを有することを特徴とする請求項8に記載のカテーテルアセンブリ。  The catheter assembly according to claim 8, wherein the first and second operating devices have ultrasonic transducers. カテーテル本体は、軸、カテーテル本体と軸関係に配列された方向に伝搬する超音波を送信するように構成された第一操作器材、およびカテーテル本体の軸に対して選択された角度で伝搬する超音波を送信するように構成された第二操作器材を形成することを特徴とする請求項11に記載のカテーテルアセンブリ。  The catheter body includes a shaft, a first manipulator configured to transmit ultrasonic waves propagating in a direction arranged in axial relation with the catheter body, and an ultrasonic wave propagating at a selected angle with respect to the catheter body axis. The catheter assembly according to claim 11, wherein the catheter assembly is configured to transmit a sound wave. 第一静止電磁器材に電気的に結合された遠方端および第一信号トランシーバに電気的に結合されるように構成された近接端を持つ第一導体と、
第二静止電磁器材に電気的に結合された遠方端および第二信号トランシーバに電気的に結合されるように構成された近接端を持つ第二導体を有することを特徴とする請求項8に記載のカテーテルアセンブリ。
A first conductor having a distal end electrically coupled to the first stationary ceramic component and a proximal end configured to be electrically coupled to the first signal transceiver;
9. The second conductor having a distal end electrically coupled to the second stationary ceramic component and a proximal end configured to be electrically coupled to the second signal transceiver. Catheter assembly.
第一および第二導体はカテーテル本体内部に配置されることを特徴とする請求項13に記載のカテーテルアセンブリ。  The catheter assembly of claim 13, wherein the first and second conductors are disposed within the catheter body. 誘導結合器は第二誘導結合器から電気的に絶縁されることを特徴とする請求項9に記載のカテーテルアセンブリ。  The catheter assembly of claim 9, wherein the inductive coupler is electrically isolated from the second inductive coupler. 更に、第一ステーターに突き当たり、第一ローターを収納する第一凹部を形成する遠方表面と、
第二ステーターに突き当たり、第二ローターを収納する第二凹部を形成する近接表面を有し、カテーテルの遠方端近傍に配置された絶縁ディスクを有する、ことを特徴とする請求項15に記載のカテーテルアセンブリ。
Further, a remote surface that strikes the first stator and forms a first recess for housing the first rotor;
16. The catheter according to claim 15, further comprising an insulating disk abutting the second stator and having a proximal surface forming a second recess for housing the second rotor and disposed near the distal end of the catheter. assembly.
細長い主カテーテル内に移動可能に配置された望遠鏡式カテーテルを持つ細長い主カテーテルであって、前記主カテーテルと前記望遠鏡式カテーテルは、それぞれ前記望遠鏡式カテーテルの長手方向へ移動するドライブユニットに取り付ける近接端を備え、
望遠鏡式カテーテル内に配置され、近接端と遠方端を持ち、望遠鏡式カテーテル本体に対して回転可能である駆動ケーブルと、
駆動ケーブルの遠方端上に配置された操作器材と、
望遠鏡式カテーテルの遠方端近傍に配置されたステーター
駆動ケーブルの遠方端近傍に配置され、操作器材と電気的に連繋するローターを有し、ステーターおよびローターは誘導結合器を形成することを特徴とするカテーテルアセンブリ。
An elongate main catheter having a telescopic catheter movably disposed within the elongate main catheter, the main catheter and the telescopic catheter each having a proximal end attached to a drive unit moving in the longitudinal direction of the telescopic catheter. Prepared,
A drive cable disposed within the telescopic catheter, having a proximal end and a distal end, and rotatable relative to the telescopic catheter body;
Operating equipment located on the far end of the drive cable;
A stator located near the distal end of the telescopic catheter,
A catheter assembly comprising a rotor disposed near a distal end of a drive cable and electrically connected to an operating device, wherein the stator and the rotor form an inductive coupler.
第一電磁器材はカテーテル本体に固定して配置されたステーターを有し、第二電磁器材は駆動ケーブルに機械的に結合されたローターを有することを特徴とする請求項17に記載のカテーテルアセンブリ。  18. The catheter assembly of claim 17, wherein the first electromagnetic component has a stator fixedly disposed on the catheter body, and the second electromagnetic component has a rotor mechanically coupled to the drive cable. 操作器材は超音波トランスジューサを含むことを特徴とする請求項18に記載のカテーテルアセンブリ。  The catheter assembly of claim 18, wherein the manipulator includes an ultrasonic transducer. 細長いカテーテル本体上に配置された非回転式遠方操作器材と、
カテーテル本体の長手方向に実質的に沿った前記外壁内に突出され、非回転方式遠方操作器材に電気的に結合された遠方端および第一近接操作器材への電気的結合用に構成された近接端を持つ導体を有することを特徴とする請求項1に記載のカテーテルアセンブリ。
A non-rotating remote control device disposed on the elongated catheter body;
A proximal end projecting into the outer wall substantially along the longitudinal direction of the catheter body and electrically connected to the non-rotating remote control device and configured for electrical coupling to the first proximity control device The catheter assembly of claim 1, comprising a conductor having an end.
非回転方式遠方操作器材はカテーテル本体の遠方端に載置された前方監視超音波トランスジューサ器材を有することを特徴とする請求項20に記載のカテーテルアセンブリ。21. The catheter assembly of claim 20, wherein the non-rotating remote control device comprises a forward monitoring ultrasonic transducer device mounted at the distal end of the catheter body.
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